بررسی خصوصیات هیدرولیکی سرریزهای pkw تحت هندسه ی متفاوت پایه و تاج جانبی

یکی از راه های موثر در افزایش راندمان هیدرولیکی سرریز افزایش طول موثر تاج آن می باشد. به نحوی که در مجرایی با عرض ثابت بتوان با هد مشخص دبی بیشتری را از روی سرریز عبور داد. سرریزهای زیگزاگی نمونه ای از این سررریزها می باشند که در پلان معمولا به شکل مثلثی و یا ذوزنقه احداث می شوند. اخیرا به دلیل مشکلاتی از جمله هزینه زیاد مصالح و نیز فونداسیون مورد نیاز جهت احداث برروی سدهای موجود، ایده ی استفاده از سرریزهای کلیدپیانویی مطرح شده است. شیروانی های ورودی و خروجی و نیز شیب های ورودی و خروجی به تاج و البته طول تاج جانبی سرریز باعث شده است، تا راندمان هیدرولیکی سرریزهای کلیدپیانویی از سرریزهای مشابه زیگزاگی بیشتر باشد. در پژوهش حاضر به بررسی هندسه ی پایه های نصب شده زیر کلیدهای خروجی، دیواره ی سپری بدونِ شیب نصب شده روی تاج سرریز و نیز عملکرد شیب دار شدن این دیواره بر پتانسیل افزایش سطح آب در دبی های کم پرداخته شد و در این راستا برای بدست آوردن ضریب دبی از روش های گوناگونی استفاده گردید. به این منظور ابتدا دو سرریز با نسبت 1/33 =p/wu، (مدل 1) و 0/50، (مدل 2)، ساخته شد؛ و برای هرکدام از مدل ها از سه پایه ی تخت، نیم استوانه و مثلثی و نیز دیواره ی سپری با سه ارتفاع 2/5، 4/5 و 6/5 سانتی متر و همچنین سه شیب 3، 5/5 و 8 درجه در راستای جریان و خلاف آن استفاده گردید. کلیه ی آزمایش ها در آزمایشگاه هیدرولیک و مدل های فیزیکی دانشکده ی مهندسی علوم آب انجام گرفت. فلوم مورد استفاده دارای طول 10 متر، عرض 80 سانتی متر و ارتفاع 60 سانتی متر، با دیواره های شیشه ای و کف از جنس فولاد ضد زنگ دارای شیب کف صفر بود. بررسی نتایج آزمایشگاهی به طور کلی نشان داد که در هر دو مدل، پایه مثلثی بیشترین راندمان را از میان شکل های بررسی شده داراست. پایه نیم استوانه، به لحاظ راندمان هیدرولیکی در جایگاه دوم قرار دارد و تفاوتی بین پایه های تخت و مدل های بدون پایه مشاهده نشد. دیواره ی سپری بدون شیب برای مدل 1، تأثیری بر راندمان هیدرولیکی سرریز نداشت و برای مدل 2 با افزایش ارتفاع دیواره سپری، راندمان سرریز افزایش می یافت. همچنین در مدل 2، دیواره ی سپری با زاویه ی مثبت 8 درجه بیشترین توانایی را در افزایش سطح آب نسبت به مدل بدون دیواره ی سپری دارا بود. همچنین معادلاتی برای محاسبه ضریب دبی سرریز با دیواره ی سپری شیب دار پیشنهاد شدند.