Modares Civil Engineering journal
مهندسی عمران مدرس
MCEJ
Engineering & Technology
http://mcej.modares.ac.ir
1
admin
2476-6763
10.22034
fa
jalali
1398
8
1
gregorian
2019
11
1
19
4
online
1
fulltext
fa
بهبود عملکرد هیدرولیکی سرریزهای کلیدپیانویی غیرخطی در پلان
Improvement of Hydraulic Performance of Nonlinear Piano-key Weirs in Plan
پژوهشی اصیل (کامل)
Original Research
<span dir="RTL">در این پژوهش به بررسی راهکارهایی برای بهبود عملکرد و همچنین افزایش ضریب آبگذری در سرریزهای کلیدپیانویی غیر خطی در پلان پرداخته شده است. بدین منظور، تغییراتی در شکل هندسی این نوع سرریز به­وجود آورده و نتایج این تغییرات با استفاده از نرم­افزار </span>FLOW3D<span dir="RTL"> بررسی شده است. یکی از این تغییرات، تغییر شکل تاج سرریز می­باشد. لذا، سه مدل سرریز با تاج­های مستطیلی، مثلثی و بیضوی طراحی شد. نتایج نشان داد که سرریز تاج مثلثی تا حدود 60 درصد نسبت به سرریز تاج بیضوی و تا حدود 65 درصد نسبت به سرریز تاج مستطیلی، از ظرفیت آبگذری بیشتری برخوردار بود. در قسمت دوم این پژوهش، به تأثیر وجود و یا عدم وجود و همچنین شکل هندسی پشت­بند بر عملکرد این نوع از سرریزها پرداخته شد. بدین منظور، سه مدل سرریز با پشت­بندهای مکعب مستطیلی ، نیم­استوانه­ای و منشوری طراحی شده و با سرریز بدون پشت­بند مقایسه گردید. نتایج نشان داد که در دبی­های کم، پشت­بند باعث بهبود عملکرد هیدرولیکی سرریز شده و همچنین در بین پشت­بندها نیز پشت­بند نیم­استوانه عملکرد نسبتاً بهتری نسبت به سایر پشت­بندها داشت. ولی با افزایش دبی عبوری، از تأثیر عملکرد پشت­بند کاسته شده و به تدریج ضریب دبی سرریزهای پشت­بند دار و بدون پشت­بند به یکدیگر نزدیک شدند. در آخر نیز تأثیر دیوار جان­پناه بر عملکرد این نوع سرریزها بررسی گردید. در این مورد، دیواره­ای به ارتفاع 3/1 سانتی­متر به تاج سرریز افزوده شد. نتایج نشان داد که این عمل تا حدود 7 درصد باعث افزایش ضریب آبگذری می­گردد. به­طور کلی در هدهای زیاد جریان، عوامل بهبود دهنده اثر محسوسی در عملکرد سرریز ندارند.</span>
In this research, the way for improve performance and also increase the discharge coefficient of curvilinear piano-key weir in plan was investigated. For this purpose, changes in the geometric shape of this type of weir have been created and the results of these changes have been investigated using the FLOW3D software. One of these changes is the deformation of the weir crown. Therefore three weir models with rectangular, triangular and elliptical crowns were designed. Results showed that weir with triangular crown had up to 60% higher discharge coefficient than the elliptical-crown weir and up to 65% more than the rectangular-crown weir. In the second part of this research, effect of existence or absence, as well as the geometric shape of the bundle, on the performance of these types of weirs was investigated. For this purpose, three weir models with cubic rectangular, half-cylindrical and prism bundles were designed and compared with a weir without bundle. The results showed that in low flow rates, the bundle improved the hydraulic performance of the weir and also among the bundles, half-cylindrical bundle had better performance than other bundles, but by increasing pass discharge, the effect of bundle operation decreased, and gradually the discharge coefficient of weir with bundle and weir without bundle approached. Finally, the impact of parapet wall on these types of weirs operation was investigated. For this purpose, a 1.3 cm high parapet wall was added to the weir crown. Results showed that this action increased the discharge coefficient by about 7%. Generally, in high flow heads, the improvement factors do not have a significant effect on weir performance.
سرریزکلیدپیانویی غیرخطی
شکل تاج
پشتبند
دیوار جانپناه
مدلسازی عددی
Nonlinear piano-key weir
Crest shape
Bundle
Parapet wall
Numerical modeling
71
82
http://mcej.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-41682-9&slc_lang=fa&sid=16
Alireza
Rezaei Ahvanooei
علیرضا
رضائی آهوانویی
a.rezaei@semnan.ac.ir
1003194753284600193392
1003194753284600193392
No
MSc. Student, Department of Water Engineering and Hydraulic Structures, Faculty of Civil Engineering, Semnan University
دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
Sayed-Farhad
Mousavi
سید فرهاد
موسوی
fmousavi@semnan.ac.ir
1003194753284600193393
1003194753284600193393
Yes
Professor, Department of Water Engineering and Hydraulic Structures, Faculty of Civil Engineering, Semnan University
استاد گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان
Hojjat
Karami
حجت
کرمی
hkarami@semnan.ac.ir
1003194753284600193394
1003194753284600193394
No
Assistant Professor, Department of Water Engineering and Hydraulic Structures, Faculty of Civil Engineering, Semnan University
استادیار گروه مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان