بررسی راندمان سرریز های کنگره ای مستطیلی با طول کنگره های یکسان و غیریکسان در پلان

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان

1 استادیار، گـروه مهندسـی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشـگاه بوعلی‌سینا، همدان، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران

چکیده

سرریزها از مهم‌ترین اجزای تشکیل دهنده‌ی سازه‌های هیدرولیکی هستند و یکی از انواع آن‌ها، سرریز کنگره‌ای می‌باشد. هدف اصلی از طرح کنگره‌ای سرریزها، افزایش طول سرریز به وسیله غیرخطی کردن شکل آن در پلان می‌باشد که این امر موجب افزایش راندمان و ضریب تخلیه در سرریز‌ها می‌شود. در سرریز‌های کنگره‌ای تداخل تیغه‌های آب و در اثر آن ایجاد فشردگی جریان در هنگام سرریز، باعث کاهش راندمان و ضریب تخلیه سرریز می‌شود. در این تحقیق سرریز‌های کنگره‌ای با طول کنگره‌های نامساوی در دو حالت A و B به‌ صورت آزمایشگاهی و در 5 سیکل با طول موثر و ارتفاع یکسان که به ترتیب برابر 336 و 10 سانتی‌متر هستند در کانال موجود در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه بوعلی سینا مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته‌اند. نتایج این پژوهش نشان می‌دهد در تمامی سرریزهای کنگره‌ای با طول کنگره‌های غیریکسان تغییرات C نسبت به Ht/P نزولی بوده و با افزایش نسبت Ht/P ، مقدار C کاهش می‌یابد. بر اساس نتایج به دست آمده در حالت کلی راندمان و ضریب تخلیه سرریز‌های کنگره‌ای حالت A بهتر از حالت B می‌باشد و کاهش طول برخورد تیغه‌های آب تا مرز 25 درصد نسبت به سرریز-های کنگره‌ای با طول کنگره‌های یکسان باعث بهبود ضریب تخلیه سرریز‌های کنگره‌ای می‌شود و کاهش طول برخورد تیغه‌های آب بیش از 25 درصد شکل سرریز را از حالت کنگره‌ای خارج می‌سازد و باعث کاهش ضریب تخلیه سرریز می‌شود. همچنین بهترین نمونه ساخته شده در این تحقیق ضریب تخلیه سرریز‌های کنگره‌ای با طول کنگره‌های یکسان را به میزان 7/40 درصد بهبود بخشیده است.

کلیدواژه‌ها


Amanian, N. (1987). Performance of and design of labyrinth spillways. M.S. thesis, Utah State Univercity, Logan, Utah.
Bilhan,   O.,   Emin   Emiroglu,  M.,  and   Miller, C.J. (2016). Experimental investigation of  discharge  capacity  of  labyrinth  weirs  with  and  without  nappe breakers. World Journal of Mechanics. 6, 207-221.
Crookston, B. and Tullis, B. (2013). Hydraulic Design and Analysis of Labyrinth Weirs. I: Discharge relationships, J. Irrigation and Drainage Eng. 139(5), 363-370.
Darvas, L.A. (1971). Performance and design of labyrinth weirs. Journal of Hydraulic Division, ASCE. 97(8), 1246-1251.
Emiroglu, M.E., Kaya, N. and Agaccioglu, H.  (2010). Discharge capacity of labyrinth side weir located on astraight channel, J Irrig Drain Eng ASCE. 136 (1), 37– 46.
Gentilini, B. (1940). Stramazzi con cresta a pianta obliqua e a zig-zag. Memorie e Studi dell instituto di Idraulica e Construzioni Idrauliche del Regil Politecnico di Milano, 48. (in Italian)
Delgado, F.G.A., Paulina, M.A., Camino, S.F.J. (2015). Discharge coefficient spillways labyrinth implementing hydrodynamic devices in the upstream  side.  E-proceedings  of  the  36th  IAHR  World  Congress,  28  June-3  July, The Hangue, The Netherland, 1-7.
Hay,  N.  and  Taylor,  G.  (1970).  Performance  and  design  of  labyrinth  weirs,  Journal  of Hydraulic Engineering, ASCE. 96(11), 2337-2357.
Kumar, V., Aksoy, L., Donkers, B., Venkatesan, R., Wiesel, T. & Tillmans, S. (2010). Undervalued or Overvalued Customers: Capturing Total Customer Engagement Value. Journal of Service Research, 13(3), 297-310.
Magalhães, A. and Lorena, M. (1989). Hydraulic Design of Labyrinth Weirs. Report No. 736, National Laboratory of Civil Engineering, Lisbon, Portugal.
Sangsefidi, Y., Mehraein, M. and Ghodsian, M. (2018). Experimental study on flow over in-reservoir arced labyrinth weirs. Flow Measurement and Instrumentation. 59, 215-224.
Tacail, F.G., Even, B. and Babb, A. (1990). Case study of a labyrinth spillway. Canadian Journal of Civil Engineering. 17, 1-7.
Taylor, G. (1968). The Performance of Labyrinth Weirs. Phd Thesis, University of Nottingham.
Tullis, J.P., Amanian, N. and Waldron, D. (1995). Design of labyrinth spillways, J. Hydraulic Engineering, ASCE, 121(3), 247-255.
Tullis J.P., Willmore, C.M. and Wolfhope, J.S. (2005). Improving performance of low-head labyrinth weirs. Proc. of the 2005 World Water and Environmental Resources Congress, May 15-19, Anchorage, Alaska.
Waldron,  D.R. (1994). Design of Labyrinth  Spillways,  MSc  thesis,  Utah  State  University, Logan, Utah.