بررسي اثر تغييرات بازشدگي روي نقطه جدايش، اندازه دنباله و توزيع سرعت در سرريز- دريچه استوانه اي مستغرق

سابقه و هدف: تركيب سرريز و دريچه سازه جديدي به‌وجود مي‌آورد كه مي‌تواند برخي از نواقص استفاده جداگانه آن‌ها را برطرف كند به طوري كه مواد معلق از رو و مواد قابل ته‌نشين شدن از زير عبور نموده و همچنين با حركت در راستاي قائم و ايجاد بازشدگي‌هاي متفاوت و متناسب با تغييرات جريان ورودي، سطح آب را به شيوه بهتر و دقيق‌تري كنترل و هد آب ثابتي را براي كانال جانبي تنظيم نمايد. يكي از انواع سرريز دريچه نوع استوانه‌اي آن است كه داراي مزايايي چون ضريب دبي بالا و افت كمتر نسبت به موارد جايگزين است. تحقيقات انجام گرفته توسط محققين قبلي روي سازه مذكور كه همگي از جنبه هيدروليكي بوده است اشاره دارد در مدل تركيبي سرريز – دريچه استوانه‌اي، ضريب دبي در هريك از بخش ‌هاي سرريز و دريچه ( ضريب دبي مهم‌ترين پارامتر هيدروليكي در طراحي سرريز دريچه مي باشد) نسبت به كاربرد جداگانه آن‌ها كاهش مي‌يابد. از طرفي علاوه بر پارامترهاي هيدروليكي موثر بر ضريب دبي كه قبلا توسط محققين پيشين به طور گسترده مورد بررسي قرار گرفته است، پديده‌هاي هيدروديناميكي مانند جدايش جريان، ريزش گردابه، محل همگرايي لايه برشي عبوري از دو طرف سازه و... كه به‌دنبال هيدرواستاتيك نبودن فشار روي بدنه سازه هنگام عبور جريان به‌وجود مي‌آيند، مي توانند نقش بسزا و تعيين كننده اي بر ضريب دبي، آبگذري و ساير خصوصيات جريان عبوري داشته باشند. لذا به منظور بررسي تغييرات نقطه جدايش در روي سازه و زير سازه، محل وقوع همگرايي لايه مرزي جداشده از دو طرف، پروفيل سرعت در رو و پايين دست سازه و همچنين اندازه دنباله با تغييرات ميزان بازشدگي، آزمايشاتي با استفاده از تكنيك سرعت سنجي ذرات به روش تصوير برداري(PIV) انجام، نتايج بررسي و تحليل شد. مواد و روش ها: آزمايش ها در آزمايشگاه هيدروديناميك دانشكده مهندسي مكانيك دانشگاه چكوروا تركيه، با استفاده از تكنيك PIV روي استوانه اي با قطر 5 سانتي متر و پنج بازشدگي متفاوت 0/5-0/1 قطر انجام شد. سيستم PIV اين پژوهش شامل دستگاه ليزر دو پالسه، مدل 120 mJ Nd: Yag، يك دوربين ديجيتال با رزوليشن 1024*1600 پيكسل و با فركانس 30Hz و ذرات هم چگال جهت تزريق به آب از جنس S-HGS با قطر 10 ميكرومتر بود و به وسيله آن براي هر آزمايش 1000 عكس به صورت لحظه اي از ميدان جريان ثبت و توسط برنامه پردازش تصاوير، سرعت و خصوصيات ميدان جريان به صورت متوسط زماني محاسبه شد. براي همه آزمايش ها، عمق آب بالادست و سرعت ورودي ثابت و برابر با 15 سانتي متر و 0/58 متر بر ثانيه در نظر گرفته شد.