تأثیر فشردگی جانبی بر ضریب دبی در سرریز دودکشی با استفاده از شبیه‌سازی عددی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران.

2 گروه مهندسی آب، دانشکده مهندسی زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

3 گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران

چکیده

سرریز جذری یکی از انواع منحصر به‌فرد از سرریزهای لبه‌تیز و با قابلیت‌های ویژه‌ای است که می‌تواند برای اندازه‌گیری جریان در کانال‌های انتقال آب، شبکه‌های آبیاری و جمع‌آوری رواناب شهری مورد استفاده قرار گیرد. تحقیق حاضر با هدف بررسی تأثیر فشردگی جانبی بر ضریب دبی این نوع سرریز انجام شد. برای این منظور جریان عبوری از یک سرریز تناسبی جذری (دودکشی) در 10 عرض مختلف از یک کانال مستطیلی با نسبت‌های بازشدگی عرضی بین 10 تا 100 درصد، به صورت سه‌بعدی در نرم‌افزار انسیس فلوئنت شبیه‌سازی و با استفاده از نتایج آزمایشگاهی مشابه، واسنجی شد. پس از اندازه‌گیری عمق آب در بالادست سرریز به ازای هر یک از دبی‌های عبوری، متوسط ضریب دبی در محدوده بین دو تا سه برابر ارتفاع پایه به ازای هریک از عرض‌های مختلف کانال بالادست، محاسبه شد. نتایج نشان داد که ضریب دبی در نسبت‌های بازشدگی بین 10 تا 30 درصد، ثابت بوده و مقدار آن 6/0 به‌دست آمد ولی با افزایش نسبت بازشدگی عرضی از 30 تا 100 درصد، ضریب دبی افزایش یافته و مقدار نهایی آن در باز شدگی 100 درصد معادل 65/0 به‌دست آمد. درنهایت یک رابطه تجربی برای تصحیح ضریب دبی بر اساس نسبت بازشدگی عرضی پیشنهاد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Affection of Side Contraction on Discharge Coefficient in Chimney Weir using Numerical Simulation

نویسندگان [English]

  • Mohammad Jalali 1
  • Ramin Fazloula 2
  • alireza emadi 3
1 Dept. of Water Engineering, Agricultural Eng. College, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran.
2 Water Dept., Agricultural Eng. College, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
3 Department of Water Engineering, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University,sari,iran
چکیده [English]

Quadratic weir is one of the unique types of available thin plate weirs that can be used for flow measuring in water transmission channels, irrigation networks and urban runoff networks because of its unique capabilities. In this research with the aim of investigation the effect of side contraction ratio on discharge coefficient of this weir, the flow through a quadratic proportional (chimney) weir in a rectangular channel with 10 bed widths and with side openness ratios of 10 to 100 percent, is simulated in 3D by ANSYS FLUENT software and has been calibrated using similar laboratory results. After measuring of water depth at the upstream channel for different passing discharges in each channel widths, The average of discharge coefficient in range of water depth between two to three times the height of triangle basin was calculated and results showed that in side openness ratio between 10 to 30%, the discharge coefficient value was 0.6 with no change, but with the increase in the cross-sectional openness ratio from 30% to 100%, the discharge coefficient increased and its final value in the 100% openness was 0.65. Finally an experimental relationship was proposed to correct the discharge coefficient based on the side openness ratio.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Ansys Fluent
  • Discharge Coefficient Correction
  • Quadratic Proportional Weir
  • Side Contraction Ratio