بررسی فیزیکی و عددی جریان در سرریزهای ذوزنقه ای متناسب خطی
/سیده فاطمه سهرابی
تبریز: دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی ، گروه مهندسی اب -سازه
۱۱۰ ص، جدول، نمودار، عکس، لوح فشرده
چاپی
واژه نامه بصورت زیرنویس
کتابنامه ص.: ۱۰۹-۱۱۰
کارشناسی ارشد
مهندسی آب- سازه های آبی
۱۳۸۸/۰۷/۲۵
تبریز: دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی ، گروه مهندسی اب -سازه
سرریزهای متناسب خطی یکی از انواع سرریزهای لبه تیز می-باشند که رابطه دبی - ارتفاع در آنها خطی میصباشد و به همین دلیل نسبت به سرریزهای غیر خطی دقت بالا تری دارند .در این تحقیق یک نوع از سرریزهای خطی با شکل ذوزنقه ای مورد مطالعه قرار گرفت .بدین منظور رابطه خطی جریان در مدل فیزیکی این سرریز با شیب دیواره های مختلف در حالت نرمال و معکوس بررسی شد، این سرریز علاوه بر حالت قائم در حالت شیب دار نسبت به پایین دست جریان هم مورد مطالعه قرار گرفت .هم چنین اثر انقباض جانبی در قسمت لبه تاج بر روی پارامترهای هیدرولیکی سرریزهای ذوزنقهصای که در تحقیقات پیشین در نظر گرفته نشده است، مورد بررسی قرار گرفت .در تایید نتایج آزمایشگاهی روابط دبی- ارتفاع خطی این سرریزها با استفاده از روش ریاضی مبتنی بر حل عددی بدست آمد .نتایج نشان داد که این سرریزها در ۸ شیب دیواره تعیین شده در) ۷۴ در سرریزهای با انقباض جانبی(و) ۷۹ در سرریزهای بدون انقباض جانبی (ارتفاع خود، عملکرد خطی دارند و اعتبار خطی بودن رابطه سرریز در حالت مایل حفظ می شود .همچنین در حالت مایل ظرفیت سرریز در عبور جریان نسبت به حالت قائم افزایش پیدا می کند .ضریب دبی این سرریزها در حالت بدون دیواره جانبی افزایش قابل ملا حظه ای دارد .برای هر سرریز یک رابطه دبی ارتفاع خطی و همصچنین محدوده عملکرد این رابطه ارائه شده است .جریان در این سرریزها توسط نرم افزار فلوئنت شبیه سازی شد .در شبیه سازی جریان با مدل های آشفتگی جریان مدل ، نوع Realizable کمترین خطا را نشان داد .میانگین خطای نسبی در شبیه سازی عمق آب بالادست ۳ و در عمق آب روی تاج ۵/۳ بدست آمد .نتایج حاصل نشان داد که مشخصه های جریان در سرریزهای ذوزنقه ای را می توان از طریق شبیه سازی جریان با نرم افزار فلوئنت و با دقت قابل قبولی تعیین نمود.
Linear proportional weirs are defined as a sharp-crested weir in which the discharge is linearly proportional to the head over the weir crest and have high accuracy compared with non-linear ones. In this study a linear proportional weir of simple geometric shape in the form of an inward trapezium was studied using physical model. The linear proportionality of the flow over these weirs with different side slope on normal and inclined weirs was investigated. Furthermore the effect of crest edge contraction on the hydraulic parameters of these weirs was investigated, since in the previous studies these parameters had not been fully considered. In order to verify laboratory results and control height-discharge relationship, the numerical method namely the method of "Algebric procedure" was also used. Finally, these weirs were simulated by Fluent software. The results showed that for different side slopes, the weirs have linear function about 74 (in the contracted weirs) and 79 (in the suppressed weirs) of their height and the linear head-discharge relationship of trapezium was valid even when the weir is inclined. Flow coefficient of the inclined weir in comparison to vertical mode is increased. Discharge coefficient of the suppressed weir was also greater than contracted one. For each weir, a linear height-discharge equation and performance range is presented. Numerical simulation of flow over weirs showed that between turbulence models, the Realizable type has the minimum error among the other models and the average relative errors in the upstream water depth and depth on the crest were 3 and 3.5 respectively