اثر مقیاس بر پروفیل سطح آب در سرریز اوجی با انحنا در پلان و با دیواره های جانبی همگرا

اطلاع از پروفیل سطح جریان روی سرریز برای طراحی ارتفاع آزاد و ارتفاع دیوارۀ سرریز اهمیت دارد که مهندسان طراح از مدلسازی فیزیکی برای طراحی این نوع سازه ­ها استفاده می­ کنند، از این­رو اثر مقیاس در مدلسازی سرریز باعث اختلاف داده­ های اندازه ­گیری شده بین مدل و نمونه اصلی می ­شود. در این تحقیق، مدل آزمایشگاهی سرریز سد گرمی­ چای میانه در سه مقیاس 1:100، 1:75 و 1:50 ساخته و پروفیل سطح آب روی سرریز، با هفت دبی اندازه­ گیری شد؛ همچنین، درصد اختلاف ارتفاع سطح آب دو مدل فیزیکی با مقیاس 1:100 و 1:75 نسبت به مدل با مقیاس مبنا (مقیاس 1:50) محاسبه شد. نتایج بررسی­ ها و مشاهدات نشان می­ دهد که در نسبت دبی به دبی طراحی برابر 0/3، به­­ دلیل تأثیر زیاد لزوجت و کشش سطحی میزان اختلاف ارتفاع سطح آب در مدل با مقیاس 1:100 و 1:75 نسبت به مقیاس مبنا به‌ترتیب برابر 18/4 و 15/6 درصد است. دبی­ های بزرگ‌تر که ارتفاع آب روی سرریز افزایش می­ یابد، باعث کاهش تأثیر نیروی لزوجت و کشش سطحی می­ شود که در نسبت دبی به دبی طراحی 1/18 میزان اختلاف ارتفاع سطح آب در مقیاس 1:100 و 1:75 به‌ترتیب برابر 5/8 و 4/8 درصد است. در این تحقیق، میزان تأثیر لزوجت و کشش سطحی با ارائۀ رابطۀ اصلاحی (ʹK) که تابع رینولدز و وبر بوده بیان و مشخص گردید که با مدلسازی سرریز اوجی با انحنا در پلان و با دیوارۀ جانبی همگرا می­توان در اعداد رینولدز بزرگ‌تر از 104*3/1 از اثر لزوجت و در اعداد وبر بزرگ‌تر از 270 از اثر کشش سطحی صرف ­نظر کرد و نتایج نمونه اصلی را با برون ­یابی از مطالعات مدل به ­دست آورد.