بررسی خصوصیات هیدرولیکی جریان ترکیبی بر روی مدل سرریز-دریچه در جریان آزاد

با توجه به اهمیت فوق العاده آب در پروژه های صنعتی، عمرانی، کشاورزی، تولیدات برق آبی، خانگی و غیره همواره ذخیره ، توزیع و مصرف این نعمت خدادادی مورد توجه ارگان ها ، نهادها و افراد مختلف قرار گرفته است . مدیریت استفاده از منابع آب و افزایش بازدهی کاربرد استفاده آب به صورت گسترده به اندازه گیری جریان آب وابسته می باشد . این سازه ها باعث شناخت هیدرولیک جریان و رفتار آب می شوند. سرریز و دریچه از جمله سازه هایی هستند که برای اندازه گیری میزان جریان آب، به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. ولی برای اندازه گیری دقیق تر جریان آب، همواره سعی شده است تا حد امکان، سازه های با نقص کمتر و دقت بالاتر طراحی شود. به همین دلیل مدلی که در چند سال اخیر مورد توجه قرار گرفته است، مدل سرریز–دریچه می باشد، که غالب نواقص سرریز و دریچه به صورت جداگانه را برطرف می کند. این تحقیق در آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز انجام پذیرفته است. کلیه آزمایشات در شیب صفر انجام شد. جنس مدل های ساخته شده از نوع پلکسی گلاس بوده است. هر کدام از مدل ها با ابعاد مختلفی ساخته شدند که انتخاب این ابعاد بستگی به شرایط کانال از لحاظ هندسی و میزان ظرفیت آن داشت. در این تحقیق 21 نوع مدل ترکیبی سرریز- دریچه که تمام آنها با فشردگی جانبی بودند، بررسی شدند. برای تحلیل و بررسی بیشتر نتایج، 6 مدل دریچه و 5 مدل سرریز نیز ساخته شد. عوامل موثر در هیدرولیک جریان مدل سرریز-دریچه عبارتند از : عرض سرریز ( b )، عرض دریچه ( b )، فاصـله بالای دریچه تا کف سرریز ( y ) و بازشدگی دریچه ( d ). این آزمایشات برای نسبت های بدون بعد b/b درحدود 0/24 تا 0/72،b/d در حدود 0/46 تا 5 و y/d حدود 0/61 تا 4/8 تکرار شدند. لازم به ذکر است، در تمام آزمایشات عرض سرریز و دریچه یکسان انتخاب گردید. اندازه گیری عمق جریان در فاصله 1 متری از بالادست مدل و در فاصله 3 متری در پائین دست مدل در شرایطی که جریان آرام برقرار بود، انجام شد. همچنین در هر مدل، دبی های مختلفی با توجه به شرایـط کانال انتخاب می شد و در کلیه آزمایشات عرض سرریز و عرض دریچه مساوی انتخاب گردید. در نهایت با استفاده از اطلاعات برداشت شده در آزمایشگاه و آنالیز ابعادی روابطی برای تخمین دبی در این مدل بدست آمد. بوسیله یکی از روابط بدست آمده می توان دبی عبوری از سازه سرریز-دریچه را مجزا کرد و درصد دبی عبوری از دریچه و یا سرریز این مدل ترکیبی را بدست آورد.