نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• سید محسن سچادی ¹
• جواد احدیان ²
• محبوبه قنواتی ³

¹ استادیار گروه سازه های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز

² دانشیار گروه سازه های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز

³ دانشجوی کارشناسی ارشد سازه های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

سرریزهای کلیدپیانویی جدیدترین نوع سرریزهای تاج­طولانی هستند که نسبت به سرریزهای زیگزاگی طول تاج بیشتری را در همان عرض به­دست می­دهند و از این­رو ظرفیت تخلیه را بالاتر می­برند. استفاده از موانع در خروجی سرریزهای کلیدپیانویی با هدف افزایش میزان استهلاک انرژی در آنها روشی است که تاکنون کمتر به آن توجه شده است. سرریزهای کلیدپیانویی در تاج سدهای مخزنی و همچنین در شبکه­ های آبیاری و زهکشی کاربرد دارند و این پژوهش به ­علت اهمیت موضوع استهلاک انرژی در این نوع سازه­ ها اجرا شده است. در این تحقیق برای بررسی اثر آرایش موانع بر میزان استهلاک انرژی سازه، پس از شناخت پارامترهای مؤثر، مدل­های فیزیکی از موانع در دو آرایش مختلف (N) ساخته شد. موانع با دو آرایش N₁ (ردیف­ های 3تایی و 2تایی که به­ صورت زیگزاگی قرار گرفته ­اند) و N₂ (ردیف ­های 2تایی) در کلید خروجی سرریز قرار گرفتند. همچنین 27 آزمایش در محدودۀ دبی 135-5 لیتر بر ثانیه اجرا شد. نتایج آزمایش­ها نشان می دهد که با افزایش دبی، میزان استهلاک انرژی کاهش می­ یابد. همچنین میزان استهلاک انرژی در آرایش (2-2) به اندازه­ 1/16 درصد بیشتر از میزان استهلاک انرژی در آرایش (2-3) و به اندازه­ 61/8 درصد بیشتر از میزان استهلاک انرژی در مدل بدون مانع است. روند تغییرات ضریب تخلیه جریان نیز در این نوع سرریز مورد ارزیابی قرار گرفت. به این­صورت که حداکثر ضریب دبی با استفاده از روش تئوری، برابر 0/63 و با استفاده از روش انتگرالی، برابر ٥٤/٢ برای تمامی مدل­ های آزمایشگاهی است.

کلیدواژه‌ها

• استهلاک انرژی
• سرریز کلیدپیانویی
• ضریب تخلیۀ جریان
• کلید خروجی

عنوان مقاله [English]

Effect of baffled outlet keys at Piano Key Weir on dissipating energy

نویسنده [English]

• Seyed Mohsen Sajadi ¹

¹ Assistant Professor

چکیده [English]

The piano key weirs are used at storage dam’s crest and irrigation and drainage systems.  Piano key weirs are the newest type of long-crested weirs that have most crest length in  comparison to Labyrinth weirs with the same width, because they increase the discharge capacity. Using baffles at outlet of piano key weirs with the purpose of increasing energy dissipation, is a method that has been less  investigated. ,. In this investigation the subject of  dissipation  of energy in such structures is taken into consideration,   by considering the effective parameters. , The physical models based on two different design (N) were fabricated in order to investigate the effect of design of baffles. The baffles were fixed on weir outlet key consisting of two formation namely: N₁ (rows of 2 & 3 baffles that have just crossed) and  N₂ (2 rows of baffles). Total number of 27 tests were carried out in the range of 5 to 135 lit/s discharge. The test results showed that the energy dissipation decreases with increasing discharge. The energy dissipation in model with formation (2-2) was about 1.16 percent more than model with formation (3-2) and about 8.6 percent more than model with no baffle. Also the trend of discharge coefficient in this type of weir was evaluated. This means that the maximum amount of theoretical discharge Coefficient method was 0.63 and using integral method was 2.54 in all experimental models.

کلیدواژه‌ها [English]

• Discharge Coefficient
• Energy dissipation
• Outlet key
• Piano Key Weir