بررسی آزمایشگاهی تأثیر شکل تیغه‌های ضد گرداب بر راندمان تخلیه‌ی سرریزهای نیلوفری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد دزفول، باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان، دزفول، ایران

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد عمران- سازه‌های هیدرولیکی، دانشگاه آزاد اسلامی ، دزفول، ایران

چکیده

زمانی که محدودیت مکانی برای ساخت سایر سرریز‌ها وجود داشته باشد، برای عبور آب‌های اضافی از سراب به پایاب سد‌ها از سرریزهای نیلوفری استفاده ‌می‌شود. مشکل اصلی این نوع سرریزها، ایجاد گرداب­های قوی در دهانه آن­ها است. یکی از روش­های موثر در کنترل گرداب، استفاده از تیغه­های گرداب شکن می­باشد که به منظور افزایش دبی و ضریب دبی سرریز استفاده می­شود. در این تحقیق با ساخت مدل فیزیکی سرریز نیلوفری، تأثیر شکل تیغه‌های ضد گرداب مثلثی، مستطیلی و باله‌ای بر روی ضریب تخلیه سرریز نیلوفری با انجام 91 آزمایش، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد تیغه­های ضد گرداب باله­ای نسبت به تیغه­های ضد گرداب مثلثی و مستطیلی تأثیر بیش­تری بر افزایش راندمان تخلیه سرریز دارند به طوری­که در بهترین شرایط (L/D=0.25) و استغراق نسبی (H/R) ثابت، تیغه­های باله­ای، مستطیلی و مثلثی به ترتیب باعث افزایش 52، 39 و 32 درصدی ضریب دبی سرریز می­شوند.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation the Effect of Vortex Breakers Shape on Discharge Efficiency for the Morning Glory Spillways

نویسندگان [English]

  • Ebrahim Nohani 1
  • Reza Jamali Emamgheis 2
1 Assistant Professor, Department of Civil Engineering, Young Researchers and Elite Club, Dezful Branch, Islamic Azad University., Dezful., Iran
2 Formerly MSc student, Department of Hydraulic Structures and Civil Engineering, Dezful Branch., Islamic Azad University., Dezful., Iran
چکیده [English]

where there is not adequate space to build other types of spillways, morning glory spillways are use to pass the excess water from the headwater to the dam downstream. Creation of strong vortices in the entrance is among the main problems faced with these types of spillways. One of the effective methods of controlling the vortex is using the vortex breaker blades, which are used in this spillway to increase the discharge rate and coefficient. In this paper, the physical model was constructed and the effect of shapes triangular, rectangular and baleen body of anti-vortex blades on the discharge coefficient of the morning glory spillway was examined by conducting 91 experiments. The results showed that the baleen shape of vortex breaker blade has the greatest impact on increasing the efficiency of the spillway discharge coefficient. The results indicate that the airfoil type anti vortex blade in contrast to rectangular and triangular type have a greater effect on increasing the discharge efficiency in a way that in the best condition (L/D=0.25) and the constant submerged ratio (H/R=cte), airfoil type, rectangular and triangular increased the discharge coefficient by 52, 39 and 32 percent respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Anti-vortex blade
  • Discharge coefficient
  • Flow vortices
  • Morning Glory Spillway
  • Physical Model
الستی،ک.و موسوی جهرمی،ح. 1385. تأثیر تیغه­های ضد گرداب بر جریان سرریز نیلوفری، مجموعه مقالات همایش ملی مدیریت شبکه­های آبیاری و زهکشی، ایران، اهواز، دانشگاه شهید چمران.
باقری،ب.، یوسف­وند،ف.، توانا،م.ه. 1391. تأثیر تغییر شکل هندسه تاج سرریز روی ضریب تخلیه سرریز نیلوفری، یازدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران، آبان ماه، دانشگاه ارومیه.
حسینی،س.ع و عالمی،م. 1389. مدل­سازی عددی جریان عبوری از سرریزهای اوجی و نیلوفری، نهمین کنفرانس هیدرولیک ایران، دانشگاه تربیت مدرس.
رستمی راوری،ا.، فتاحی،م.ه وکریمی،م.۱۳۹۰. بررسی اثرات نصب گرداب شکن­ها برروی راندمان کاری مدل فیزیکی چند سرریز نیلوفری، اولین همایش منطقه­ای توسعه منابع آب، ابرکوه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ابرکوه.
یوسف­وند،ف. باقری،ع. 1391. ارایه یک رابطه آزمایشگاهی برای محاسبه ضریب تخلیه دبی جریان (cd) سرریزهای نیلوفری در شرایط استغراق، یازدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران، دانشگاه ارومیه.
Fattor,C.A and Bacchiega,J.D. 2003. Analysis of Instabilities In the Change Regime in Morning Glory Spillways, 29th IAHR Congress. Flow Vortices. By Sheldon I., University of British Colombia; Publ.
Khatsuria,R.M. 2005. Hydraulics of Spillways and Energy Dissipators, Marcel Dekker, Department of civil and environmental engineering Georgia. Institute of technology Atlanta. New york. Usa.
Nohani.E. 2015. Numerical Simulation of the Flow Pattern on Morning Glory Spillways. International Journal of Life Sciences. 9.4: 28-31.
Nohani.E. 2014. An Experimental Study on the Effect of Vortex Breakers on Discharge Coefficient for the Shaft Spillways with Sharp Edge and Wide Edge. Journal of Civil Engineering and Urbanism. Vol: 4 .5: 546-549
Nohani.E and Naghshine.H. 2013. Experimental Evaluation of The Anti-Vortex Plates Angle on DischargeCoefficient For The Morning glory Spill way, International Journal of Agriculture: Research and Review. 3.2: 246-253.
Youssefvand.F., Bagheri.A., Tavana.M.H. 2011. Analysis of Bend’s (R/d) Effect on the Hydraulic of Morning Glory Spillways. Ecology Enviroment and Concervation.  Journal. 17.1: 23-28.
Wagner,W.E. 1956. Morning glory spillways: Determination of pressure – controlled profiles. Transaction,ASCE. 121: 345.