بررسي الگوي جريان روي سرريزهاي جانبي تاج‌دايره‌اي

Investigation of Flow Pattern over Circular Crested Side Weirs

در اين تحقيق با استفاده از اندازه‌گيري ناحيه جدايي جريان، نيمرخ سطح آب و پروفيل سرعت در مدل سرريز جانبي تاج دايره اي، خصوصيات جريان روي اين سازه ها بررسي شده است. با استفاده از آناليز ابعادي، تحليل آماري و ايجاد رگرسيون، معادله اي براي ناحيه جدايي جريان پيشنهاد شده است. نتايج نشان داد كه طول ناحيه جدايي جريان به عواملي چون نسبت عمق آب در بالادست به پايين دست سرريز، عرض كانال به عمق آب در پايين دست و عدد فرود در بالادست سرريز بستگي دارد. از بررسي نيمرخ هاي طولي و عرضي سطح آب در محل سرريز جانبي مشخص گرديد كه نيمرخ سطح آب در مجاورت سرريز داراي تغييرات شديد بوده كه علت آن وجود ناحيه جدايي جريان مي‌باشد. بنابراين مناسب ترين محل براي اندازه‌گيري مشخصات جريان در راستاي محور كانال پيشنهاد مي گردد. هم‌چنين با بررسي پروفيل هاي سرعت مشخص شد كه سرعت بيشينه در سرريز جانبي تاج دايره اي در زير سطح آب اتفاق مي افتد كه علت آن وجود جريان هاي ثانويه روي سرريز مي‌باشد. با فاصله گرفتن از سرريز جانبي در جهت طولي و عرضي كانال از تأثير جريان هاي ثانويه كاسته شده و پروفيل هاي سرعت يكنواخت تري حاصل مي گردد.

In this study, the flow characteristics have been investigated by measuring separation zone, surface and velocity profiles over the circular crested side weirs. An equation was proposed for the length of the separation zone using dimensional, statistical and regression analysis. The dimensional analysis showed that the length of separation zone depends on the upstream to the downstream water depth over the side weir, channel width to the downstream water depth and the Froude number. Comparison of the longitudinal and sectional surface profiles showed that the surface profiles at the vicinity of the side weir are non-uniform, due to separation zone close to the side weir. Therefore, the suitable place for measuring the characteristics of flow is along the centre line of the channel. It was observed that the maximum velocity occurred below the surface water which might be due to the secondary flow around the side weir. By increasing the distance far enough from the side weir, the effects of secondary flow were minimized and the velocity profiles tended to be uniform.