عنوان پایان‌نامه
مطالعه نظری و آزمایشگاهی سرریز جانبی مایل لبه گرد در شرایط جریان زیربحرانی
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-سازه های آبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6612ک;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 71281
- تاریخ دفاع
- ۲۸ شهریور ۱۳۹۴
- دانشجو
- میرمحمد بایرامی
- استاد راهنما
- علیرضا وطن خواه محمد آبادی
- چکیده
- سرریز جانبی یکی از سازه‌های آبی پرکاربرد در سیستم‌های فاضلاب شهری، آبرسانی و آبیاری، کنترل بده، انحراف سیلاب و بده مازاد رودخانه‌ها و کانال‌ها می‌باشد و هنگامی‌که سطح آب در کانال بالاتر از تاج سرریز قرار می‌گیرد قسمتی از جریان به صورت آزاد توسط آن به خارج از کانال هدایت می‌گردد. جریان عبوری از روی سرریز جانبی از نوع جریان‌های متغیر مکانی همراه با کاهش بده می‌باشد. معادلات حاکم بر این جریان‌ها دارای حل تحلیلی کامل نمی‌باشد و مطالعات تجربی و نظری بهترین روش برای بررسی مشخصات هیدرولیکی این نوع سرریزها می‌باشند. به منظور افزایش بده عبوری و بهبود ضریب بده جریان می‌توان از شیوه¬هایی مثل تغییر شیب تاج سرریز و یا تغییر شکل لبه سرریز (تیز، پهن و غیره) استفاده کرد. بیشتر مطالعات انجام شده در این زمینه بر روی سرریزهای مستطیلی لبه تیز بوده است و سرریزهای مایل لبه پهن کمتر مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش با هدف بهبود عملکرد سرریزهای جانبی، سرریز مایل مستطیلی نوع لبه‌گرد در شرایط جریان زیربحرانی مورد بررسی قرار گرفته است و با استفاده از سه روش حل عددی معادله متغیر مکانی، استفاده از معادلات سرریز معمولی و فرض خطی بودن پروفیل سطح آب، روابط مناسبی برای محاسبه¬ی ضریب بده بر حسب پارامترهای بی‌بعد ارائه گردیده است. مقایسه نتایج با داده‌های آزمایشگاهی حاکی از دقت مناسب در تحلیل نتایج می‌باشد و متوسط خطای روابط برازشی در هر سه روش کمتر از 5% به دست آمد. همچنین نتایج نشان می‌دهد که سرریز جانبی لبه‌گرد می¬تواند بده بیشتری را نسبت به سرریزهای جانبی مایل لبه¬پهن و لبه¬تیز از خود عبور دهد و دارای ضریب بده بیشتری است.
- Abstract
- Side weir is a type of water structures that is widely used in municipal sewage systems, water supply and irrgation, flood control, flood diversion and discharge of excess water from rivers and canals. Lateral outflow takes place when the water surface in the main channel rises above the weir crest..The flow over a side weir is typical case of spatially varied flow with decreasing discharge. A complete analytical solution of governing equations is not yet possible and experimental and theoretical studies are the best way to investigate the hydraulic characteristics of this type of weirs. In order to increase and improve the discharge flow rate, the slope of the crest or type of the edge (sharp, flat, etc.) may be changed. Most studies in this area focus on the rectangular sharp-crested side weirs and less attention has been devoted to the broad-crested inclined side weirs.This study aims to improve the performance of the side weir, by using the semicircular-crested inclined rectangular side weir in subcritical flow regime and using three different methods, including numerical solution of the spatially varied flow equation, using conventional weirs equations for side weirs and assuming linear water surface profile, relationships for calculating the discharge coefficient are presented in terms of dimensionless parameters. the results are with good agreement with experimental data. the average error of estimating the discharge coefficientis less than 5% for all three methods.The results also showed that the semicircular-crested inclined rectangular side weir can carry more discharge than the broad-crested and sharp-crested inclined side weirs. Key words: Inclined side weirs, Semi-circular crest, spatially varied flow, Discharge coefficient, Subcritical flow
