بررسی آزمایشگاهی ضریب دبی در سازه ترکیبی سرریز مرکب -روزنه

ﺳﺎﺑﻘﻪ و ﻫﺪف: ﺳﺮرﯾﺰﻫﺎ و روزﻧﻪﻫﺎ (درﯾﭽﻪ ﻫﺎ) از ﺟﻤﻠﻪ ﺳﺎزهﻫﺎی ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﮐﻪ ﺑﻪﺗﺮﺗﯿﺐ ﺑﺮای ﮐﻨﺘﺮل ﻋﻤﻖ و دﺑﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﺑﻪﮐﺎر ﻣﯽروﻧﺪ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻫﺮ دو ﺳﺎزه ﺑﻪ ﻃﻮر وﺳﯿﻊ ﺑﺮای اﻧﺪازهﮔﯿﺮی دﺑﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﻧﯿﺰ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﯽ ﮔﯿﺮﻧﺪ. از ﻣﻬﻢﺗﺮﯾﻦ دﻻﯾﻞ اﺳﺘﻔﺎده از اﯾﻦ ﺳﺎزهﻫﺎ ﺑﻪﻋﻨﻮان وﺳﺎﯾﻞ اﻧﺪازهﮔﯿﺮی، داﺷﺘﻦ راﺑﻄﻪ دﺑﯽ- اﺷﻞ ﺳﺎده اﺳﺖ. ﻫﻢ ﭼﻨﯿﻦ در ﻣﻮاردی ﮐﻪ ﺟﺮﯾﺎن آب اﻧﺘﻘﺎﻟﯽ ﺣﺎوی ﻣﻮاد رﺳﻮﺑﯽ و اﺟﺴﺎم ﺷﻨﺎور ﺑﺎﺷﺪ، ﺗﺮﮐﯿﺐ اﯾﻦ دو ﺳﺎزه ﺑﺎﻋﺚ ﺑﻬﺒﻮد ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻣﯽﺷﻮد. ﯾﮑﯽ از ﮔﺰﯾﻨﻪﻫﺎﯾﯽ ﮐﻪ ﺑﺮای اﻓﺰاﯾﺶ ﮐﺎراﯾﯽ ﺳﺎزه ﺗﺮﮐﯿﺒﯽ ﺳﺮرﯾﺰ- روزﻧﻪ ﻗﺎﺑﻞ اﺳﺘﻔﺎده اﺳﺖ، ﺗﺮﮐﯿﺐ ﺳﺮرﯾﺰﻫﺎی ﻣﺮﮐﺐ ﺑﺎ روزﻧﻪ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﺑﺴﯿﺎر ﻣﺤﺪودی در اﯾﻦ زﻣﯿﻨﻪ وﺟﻮد دارد. ﻣﻮاد و روش ﻫﺎ: اﯾﻦ ﭘﮋوﻫﺶ ﺑﺎ ﻫﺪف ﺑﺮرﺳﯽ آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ ﺿﺮﯾﺐ دﺑﯽ در ﺳﺎزه ﺗﺮﮐﯿﺒﯽ ﺳﺮرﯾﺰ ﻣﺮﮐﺐ (ﻣﺜﻠﺜﯽ- ﻣﺴﺘﻄﯿﻠﯽ)- روزﻧﻪ اﻧﺠﺎم ﺷﺪه اﺳﺖ. آزﻣﺎﯾﺶﻫﺎ در ﯾﮏ ﻓﻠﻮم ﻣﺴﺘﻄﯿﻠﯽ ﺑﻪ ﻃﻮل 10 ﻣﺘﺮ و ﻋﺮض 40 ﺳﺎﻧﺘﯽ ﻣﺘﺮ اﻧﺠﺎم ﺷﺪ. در اﯾﻦ آزﻣﺎﯾﺶﻫﺎ از ﺳﺮرﯾﺰﻫﺎی ﻣﺜﻠﺜﯽ ﺑﺎ زواﯾﺎی 45، 60 و 90 درﺟﻪ و روزﻧﻪﻫﺎی ﻣﺴﺘﻄﯿﻠﯽ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪ. ﻋﺮض ﺳﺮرﯾﺰ ﻣﺴﺘﻄﯿﻠﯽ 40 ﺳﺎﻧﺘﯽ ﻣﺘﺮ ﺑﻮد. ﯾﺎﻓﺘﻪ ﻫﺎ: ﻧﺘﺎﯾﺞ اﯾﻦ ﭘﮋوﻫﺶ ﻧﺸﺎن داد ﮐﻪ ﺑﺮای ﺳﺎزه ﺳﺮرﯾﺰ ﻣﺮﮐﺐ در ﺗﻤﺎﻣﯽ زواﯾﺎی ﻣﻮرد ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ، ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ ارﺗﻔﺎع ﻧﺴﺒﯽ ﺳﺮرﯾﺰ (ﻧﺴﺒﺖ ﻫﺪ آب ﯾﺎ ﺑﺎر آﺑﯽ روی ﺳﺮرﯾﺰ ﺑﻪ ارﺗﻔﺎع ﺳﺮرﯾﺰ)، ﺿﺮﯾﺐ دﺑﯽ ﺳﺮرﯾﺰ ﻣﺮﮐﺐ اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﯽﯾﺎﺑﺪ. ﺑﺎ وﺟﻮد ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻧﺴﺒﺘﺎً زﯾﺎد ﺑﺎر آﺑﯽ روی ﺳﺮرﯾﺰ و ﻧﯿﺰ زواﯾﺎی ﺳﺮرﯾﺰ ﻣﺜﻠﺜﯽ، ﺗﻐﯿﯿﺮات ﺿﺮﯾﺐ دﺑﯽ ﺳﺮرﯾﺰ ﻣﺮﮐﺐ ﻧﺴﺒﺘﺎً ﮐﻢ ﺑﻮده و در ﻣﺤﺪوده 0/58 ﺗﺎ 0/61 ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻣﯽﮐﻨﺪ. اﯾﻦ ﻣﺴﺄﻟﻪ ﺑﯿﺎﻧﮕﺮ اﻫﻤﯿﺖ ﺗﻌﯿﯿﻦ دﻗﯿﻖ اﯾﻦ ﺿﺮﯾﺐ ﺑﺮای ﺳﺎزه ﺳﺮرﯾﺰ ﻣﺮﮐﺐ اﺳﺖ. ﻫﻤﭽﻨﯿﻦ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪ ﮐﻪ ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ زاوﯾﻪ راس ﻣﺜﻠﺚ در ﺳﺮرﯾﺰﻫﺎی ﻣﺮﮐﺐ، ﺿﺮﯾﺐ دﺑﯽ اﯾﻦ ﺳﺎزه اﻓﺰاﯾﺶ ﻣﯽ ﯾﺎﺑﺪ اﯾﻦ در ﺣﺎﻟﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ اﯾﻦ زاوﯾﻪ در ﺳﺮرﯾﺰﻫﺎی ﻣﺮﮐﺐ- روزﻧﻪ، ﺿﺮﯾﺐ دﺑﯽ ﺳﺎزه ﻣﺬﮐﻮر ﮐﺎﻫﺶ ﻣﯽ ﯾﺎﺑﺪ. ارﺗﻔﺎع ﺑﺎزﺷﺪﮔﯽ روزﻧﻪ ﻧﯿﺰ ﺑﺮ ﺿﺮﯾﺐ دﺑﯽ ﺳﺎزه ﺗﺮﮐﯿﺒﯽ ﺳﺮرﯾﺰ ﻣﺮﮐﺐ- روزﻧﻪ ﻣﺆﺛﺮ اﺳﺖ ﺑﻪ ﻃﻮری ﮐﻪ ﺑﺎ اﻓﺰاﯾﺶ اﯾﻦ ﭘﺎراﻣﺘﺮ، ﺿﺮﯾﺐ دﺑﯽ ﺳﺎزه ﺗﺮﮐﯿﺒﯽ ﮐﺎﻫﺶ ﻣﯽ ﯾﺎﺑﺪ. ﻫﻤﺠﻨﯿﻦ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪ ﮐﻪ ﺿﺮﯾﺐ دﺑﯽ ﺳﺎزه ﺗﺮﮐﯿﺒﯽ ﺳﺮرﯾﺰ ﻣﺮﮐﺐ- روزﻧﻪ ﺗﺎ ﺣﺪودی ﮐﻢ ﺗﺮ از ﺿﺮﯾﺐ دﺑﯽ اﯾﻦ ﺳﺎزه در ﺣﺎﻟﺖ ﺑﺪون روزﻧﻪ اﺳﺖ. ﻧﺘﯿﺠﻪ ﮔﯿﺮی: ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﻧﺘﺎﯾﺞ ﺑﻪ دﺳﺖ آﻣﺪه از اﯾﻦ ﭘﮋوﻫﺶ ﻣﯽﺗﻮان ﺑﺮ اﺳﺎس اﻃﻼﻋﺎت ﺳﺎده ای ﻣﺜﻞ ﻫﻨﺪﺳﻪ ﺳﺮرﯾﺰ ﻣﺮﮐﺐ و روزﻧﻪ و ﻧﯿﺰ ﻋﻤﻖ ﺟﺮﯾﺎن در ﺑﺎﻻدﺳﺖ ﺳﺎزه ﺗﺮﮐﯿﺒﯽ ﺳﺮرﯾﺰ ﻣﺮﮐﺐ- روزﻧﻪ، ﺿﺮﯾﺐ دﺑﯽ را ﺑﺎ دﻗﺖ ﻣﻨﺎﺳﺒﯽ ﻣﺤﺎﺳﺒﻪ ﻧﻤﻮده و اﯾﻦ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺗﺮﮐﯿﺒﯽ را ﺑﺎ اﻃﻤﯿﻨﺎن در ﮐﺎﻧﺎلﻫﺎ و ﺷﺒﮑﻪﻫﺎی آﺑﯿﺎری ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار داد. در اﯾﻦ ﺻﻮرت ﺿﻤﻦ ﮐﻨﺘﺮل ﻣﻨﺎﺳﺐ ﺗﺮاز ﺳﻄﺢ آب ﺗﻮﺳﻂ ﺳﺮرﯾﺰ ﻣﺮﮐﺐ، اﻧﺘﻘﺎل رﺳﻮب ﻣﻌﻠﻖ وارد ﺷﺪه ﺑﻪ ﮐﺎﻧﺎل ﻧﯿﺰ از روزﻧﻪ ﺑﻪ ﺧﻮﺑﯽ اﻧﺠﺎم ﺧﻮاﻫﺪ ﺷﺪ.