ارزيابي تاثير تغييرات زاويه سيكل قوسي بر ضريب دبي سرريزهاي كنگره اي قوسي و كليد پيانويي قوسي

Evaluation Effect of Changing the Cycle Arc Angle on Discharge Coefficient of Arced Labyrinth and Arced Piano Key Weirs

سرريزهاي كنگره­اي و كليد پيانويي جزء سرريزهاي غيرخطي بوده كه مي­توانند دبي را براي يك عرض مشخص و بدون افزايش بار آبي، افزايش دهند. شكل قوسي اين سرريزها باعث بهتر شدن جهت جريان به سمت سيكل­ها شده و باعث كاهش نابرابري ورود جريان به سيكل­هاي مختلف مي­شود. سرريزهاي كنگره­اي قوسي و كليد پيانويي قوسي، امروزه به­ عنوان گزينه­اي مناسب براي اصلاح سرريزهايي كه براي عبور سيل طراحي پيش­بيني شده با مشكل روبرو هستند، به­كار برده مي­شوند. در اين تحقيق تعداد 308 آزمايش بر روي 15 مدل فيزيكي، با تغيير پارامترهاي هندسي از جمله زاويه سيكل قوسي (θ)، ارتفاع سرريز (P)، فرم تاج سرريز، بزرگنمايي سيكل (Lc-cycle/w)، نسبت عرض سيكل (w/p) و طول دماغه سرريز (A)، جهت بررسي عملكرد هيدروليكي سرريزهاي كنگره­اي قوسي و كليد پيانويي قوسي انجام گرديد و با سرريزهاي خطي، كنگره­اي خطي و كليد پيانويي خطي مورد مقايسه قرار گرفت. با افزايش زاويه سيكل قوسي و اصلاح سرريزهاي قوسي، كارايي اين سرريزها افزايش يافته به­طوري­كه متوسط و ماكزيمم اختلاف ضريب دبي سرريز كنگره­اي قوسي با زاويه سيكل قوسي 40 درجه (ALW40) با سرريز كنگره­اي خطي (LW) به­ترتيب برابر 12 و 21 درصد و براي سرريز كليد پيانويي قوسي با زاويه سيكل قوسي 40 درجه (APK40) با سرريز كليد پيانويي خطي (PK) به ترتيب 25 و 40 درصد بدست آمد. سرريزهاي قوسي اصلاح شده كارايي بيشتري نسبت به سرريزهاي اصلاح نشده آنها دارند ولي با افزايش Ht/P مقدار ضريب دبي در اين سرريزها به ­هم نزديك مي­شوند. اين تحقيق نشان داد كه با افزايش زاويه سيكل قوسي برتري سرريزهاي كليد پيانويي نسبت به سرريزهاي­ كنگره­اي بيشتر مي­شود.

Piano-Key weirs (PKW) and labyrinth weirs (LW) are nonlinear weirs that can increase the passing over flow magnitudes for a given width without increasing the water head. Arced configuration of this weir, improve the flow direction to the cycles and reduce inequality entering of flow to the various cycles. Arced labyrinth(ALW) and Arced piano key(APK) weirs are especially well used for spillway rehabilitation where larger probable maximum flow have required modification or replacement of the spillway. In the current paper, a total of 308 experiments were conducted on 15 laboratory models for analyzing the variations of APKW and ALW Hydraulic Performance through altering the geometric parameters, i.e. cycle arc angle(θ), weir height(P), crest shape, Magnification cycle(Lc-cycle/w), cycles width ratio(w/P), apex length(A) and compared with the LW, PK and linear weirs. By increasing the cycle arc angle and modifying this weirs, increased efficiency so that The average and maximum difference in discharge coefficient of ALW (θ=40o) than LW weirs are 12 and 21 percent, respectively and this difference are 25 and 40 percent between the APK (θ=40o) and PK weirs, respectively. Modified arc weirs are more efficient than their unmodified weirs. But with increasing Ht/P, values of their discharge coefficient connected to each other. Finally, by increasing the cycle arc angle, the superiority of piano key weirs are more than the labyrinth weirs.