بررسی آبشستگی موضعی پی در سرریزهای کلیدپیانویی تیپA با تاج جانبی زیگزاگی

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان

1 دانشجو دکتری-دانشگاه فردوسی مشهد

2 دانشگاه فردوسی مشهد گروه مهندسی آب

3 هیات علمی

چکیده

چکیده
پژوهش حاضر با مدل‌سازی فیزیکی دو شکل از پروفیل تاج سرریز کلید پیانویی استاندارد (تیپA) و تاج زیگزاگی در 5/2 سیکل انجام شد. الگوی زیگزاگ با 9 تکرار از سینوس کامل به دامنه ارتفاع 1 سانتی‌متر در طول تاج جانبی طراحی گردید. عمق نسبی بحرانی جریان روی تاج سرریز مطابق با محدوده تغییرات دبی عبوری در بازه (2 1/0) و بستر رسوبی با دو دانه‌بندی غیرچسبنده (67/6 و 13/2 = ) انتخاب گردید. همچنین؛ برای انجام تحلیل ابعادی از روش پای- باکینگهام استفاده شد. نتایج نشان داد که حداکثر عمق گودال آبشستگی با کلیدپیانویی شدن سرریز لبه‌تیز خطی به طور تقریبی 31 درصد کاهش یافته است. با زیگزاگی شدن تاج جانبی سرریز کلیدپیانویی استاندارد (تیپA)، نشان داده شد که طول گودال آبشستگی با افزایش 15 درصدی و عمق تعادل آبشستگی با کاهش 12 درصدی نسبت به مدل شاهد رخ داده است. علاوه بر این؛ در مقادیر حداکثر عمق نسبی بحرانی hc/P و تراز پای‌آب hd/P نسبت به مقادیر حداقلی، مقدار حداکثر عمق آبشستگی به ترتیب 73 درصد افزایش و 90 درصد کاهش می‌یابد. همچنین، مشاهده شد که مقادیر آبشستگی در رسوبات ریزدانه 68 درصد بیشتر از رسوبات درشت-دانه رخ داده است. روند انتقال رسوب در گودال و پشته رسوبی با افزایش عدد فرود ذره، افزایشی است. در بازه عدد فرود ذره 7/2-1/2= Frd50 برای سرریزهای کلید پیانویی به طور متوسط مقادیر عمق و طول گودال آبشستگی با 10 درصد کاهش و 22 درصد افزایش برآورد شده است.

کلیدواژه‌ها