اثرات متقابل سرريز و دريچه بر مشخصه هاي دبي در سازه جريان تركيبي سرريز- دريچه

Influence of the Gate and Weir Interaction on Discharge Characteristics of the Weir - Gate Combined Flow Structure

با نوشتن معادله انرژي در امتداد خط جريان عبوري از لبه دريچه بين مقطع بالادست سازه مركب سرريز- دريچه و مقطع فشرده شده جريان در پائين دست دريچه و انتخاب دبي نسبي دريچه(نسبت دبي دريچه به دبي كل) به عنوان ضريب اثرات متقابل، روابطي براي محاسبه ضريب تخليه تركيبي و دبي جريان از سازه جريان تركيبي سرريز- دريچه در شرايط جريان آزاد استخراج گرديد. با به كار بردن اين روابط تاثير دبي نسبي دريچه بر ضريب تخليه تركيبي و تراز خط تقسيم جريان در بالادست سازه مشخص شد. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد كه ضريب تخليه سازه جريان تركيبي سرريز- دريچه در شرايط جريان آزاد با افزايش دبي نسبي دريچه كاهش مي يابد. خط تقسيم جريان در بالادست سازه در شروع ريزش آب از روي سرريز منطبق بر تاج سرريز بوده و با افزايش دبي جريان از روي سرريز به سمت لبه دريچه انتقال مي يابد. تاثير دبي نسبي دريچه بر ضريب تخليه دريچه در سازه جريان تركيبي ناچيز بوده ولي تاثير آن بر ضريب تخليه سرريز (به دليل جا به جا شدن خط تقسيم جريان در بالادست سازه جريان تركيبي) قابل توجه مي باشد.

Theoretical equations were resulted for calculating the combined discharge and discharge coefficient on weir- gate combined flow structure under free flow condition، by applying the energy equation between two points along the passing streamline from lip of the gate. One of the points was considered at the upstream of the weir-gate combined flow structure and the other one at the vena contracta. The gate relative discharge (the ratio of the gate discharge to the weir- gate combined flow structure discharge) was considered as an interaction factor. Influence of the gate relative discharge on combined discharge coefficient and stagnation point level at upstream of the structure was characterized using the proposed equations. The results of this research showed that the combined discharge coefficient under free flow condition decreased with an increase in the gate relative discharge. Stagnation point was near to the weir crest when overflow started from the weir، and it would travel below (near to the gate lip) when overflow from the weir was increased. Influence of the gate relative discharge on combined discharge coefficient was negligible، but its effect on weir discharge coefficient (due to the stagnation point level changes) was considerable.