Journal of Crop Production and Processing
نشریه تولید و فرآوری محصولات زراعی و باغی
Isfahan University of Technology - Journal of Crop Production and Processing
http://jcpp.iut.ac.ir
1
admin
2251-8517
2251-8525
fa
jalali
1386
7
1
gregorian
2007
10
1
11
41
online
1
fulltext
fa
بررسی سرریزهای زیگزاگی با پلان قوسی
Study of Labyrinth Spillways with Curved Planform
عمومى
General
پژوهشي
Research
<p style="DIRECTION: rtl"> سرریزهای زیگزاگی سازههای هیدرولیکی مهم جهت تنظیم سطح آب و کنترل جریان در کانالها، رودخانهها و مخازن سدها و نیز هوادهی جریان در شبکه اصلی فاضلابها بهشمار میآیند. فرضیه اصلی در توسعه طرح زیگزاگی سرریزها، افزایش ظرفیت انتقال جریان روی سرریز از طریق افزایش طول تاج سرریز در یک محدوده معین عرضی بوده است. در این تحقیق، اصلاح طرح هندسی پلان سرریز زیگزاگی نوع مثلثی، ذوزنقهای و یا مستطیلی- از طریق تغییر فرم دماغه سرریز به شکل قوسی از دایره با سه مدل قوسی سرریز در پلان مورد ارزیابی و آزمون قرار گرفته، و معادله جریان روی سرریز ارائه گردیده است. ضریب جریان بهصورت تابعی از مشخصات هندسی و هیدرولیکی مؤثر بهصورت منحنیهای بدون بعد ارائه شده است. آستانه استغراق جریان بر حسب نسبتهای مؤثر بدون بعد ارائه گردیده و برای شرایط جریان مستغرق، ضریب کاهشی جریان بهصورت تابعی از پارامترهای بدون بعد (تأثیر عمق پایاب و فرم قوسی سرریز) ارزیابی گردیده است. نتایج نشان میدهد که شکل قوسی «دماغه سرریز» همگام با واگرائی بیشتر «کانال پایین دست سرریز» منجر به افزایش کارایی هیدرولیکی میگردد. سرریزهای با دماغه قوسی باریکتر ( R/w≤0/2 ) در محدوده نسبت ارتفاعی <span dir="ltr">(2≤w/P<3)</span> از کارایی هیدرولیکی پایدارتری برخوردار هستند. مقایسه کارکرد سرریزهای با پلان متفاوت در شرایط مختلف جریان نشان میدهد که این فرم سرریز قوسی، کارایی هیدرولیکی برتری نسبت به سرریزهای معادل ذوزنقهای و مثلثی ( با طول تاج یکسان) دارند. </p>
<p> A labyrinth spillway is an overflow spillway to regulate and control flow in canals, rivers and reservoirs. The main hypothesis for the development of such a spillway is to increase the discharge per unit width of structure for a given headwater. This type of structure is often an efficient alternative to a gated-spillway type where either the increase of the flood-passage capacity or the control of the water surface upstream is concerned. This study was aimed to investigate the hydraulic performance of labyrinth spillways of general trapezoidal planform with simple curved apexes. In the experimental work, twelve spillway models with double cycles were considered using three different curved apexes (R/w= 0.15, 0.2, 0.25), each with four different crest heights (w/P= 1.5, 2, 3, 4). Based on the cited recommendations, the length magnification was set to a constant ratio of (l/w= 3) the crest shape was to be of a semi-circular form with simple radius (r= 15 mm) and the spillway walls were vertical with the thickness of T= 2r. An intensive experiment was carried out over a wide range of flows, providing 720 flow data ranging from free flow to submerged flow conditions. 1D flow equation was presented using combined mathematical and dimensional analysis. A coefficient of discharge, C<sub>d</sub>, was introduced to represent the influence of the effective geometric and hydraulic parameters on the flow capacity over the spillway. Modular limit was also controlled to see whether the flow over the spillway would be submerged. The results of the study indicate that the modified curved planform of the spillway apexes with consistent divergence in the downstream channel introduces a significant improvement in the flow efficiency over the labyrinth spillways. Spillways with narrower curved apexes (i.e. R/w≤ 0.2), and with the vertical-aspect ratio of (2≤w/P<3) provide more stable and higher hydraulic performance than any other labyrinth planforms over a wide range of flows (i.e. 0.1<span style="FONT-SIZE: 12pt FONT-FAMILY: "Times New Roman" mso-fareast-font-family: 'Times New Roman' mso-ansi-language: EN-US mso-fareast-language: EN-US mso-bidi-language: AR-SA"><H<sub>0</sub></span></sub />/P<0.6). In terms of the flow capacity, the proposed spillway model is shown to be more efficient than other zig-zag planforms (i.e. triangular and trapezoidal shapes) with an identical crest length. </p>
سازههای هیدرولیکی، سرریز زیگزاگی، سرریز با پلان قوسی، کارایی هیدرولیکی
Hydraulic structures, Labyrinth spillways, Curved-planform Weirs, Hydraulic efficiency.
1
13
http://jcpp.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2-722&slc_lang=fa&sid=1
M. Yasi
مهدی یاسی
10031947532846006639
10031947532846006639
Yes
M. Mohammadi
محمد محمدی
10031947532846006640
10031947532846006640
No