بررسی رابطه دبی اشل و ضریب دبی جریان در سرریزهای لبه تیز پلان مثلثی

سرریزهای لبه تیز پلان مثلثی، سرریزهایی هستند که از یک لبه مستقیم و صاف برخوردار نبوده و در پلان، از حالت خطی شکسته برخوردار می باشند. هدف از این تحقیق ارائه یک رابطه برای تعیین ضریب دبی جریان این نوع از سرریزها می باشد که در نهایت یک رابطه رگرسیونی با استفاده از داده های آزمایشگاهی بر اساس پارامترهای هندسی h/p و α ارائه شد. نتایج حاصل از این رابطه با نتایج مدل عددی انسیس فلوئنت در تخمین مقدار دبی جریان عبوری از این سرریزها مورد مقایسه قرار گرفت که حاکی از دقت بالای رابطه مذکور بود. نرم‌افزار انسیس فلوئنت به روش حجم محدود معادلات حاکم را حل می کند. شبیه سازی به صورت سه بعدی انجام گرفت. علاوه بر این به عملکرد مدل های رگرسیونی mr linear و mr nonlinear در کاربرد رابطه دبی – اشل سرریزهای لبه تیز پلان مثلثی پرداخته شد و مشاهده گردید که این روابط تطابق بسیار مشابهی با نتایج مشاهداتی را دارا می باشند. همچنین نتایج نشان داد که در سرریزهای پلان مثلثی بسته به زاویه قرارگیری، میزان ضریب دبی جریان 1 الی 8 درصد نسبت به سرریزهای هم‌عرض کانال افزایش می یابد. محدوده ضریب دبی جریان با استفاده از رابطه پیشنهادی 0/59 تا 0/81 بدست آمد و به ازای زاویه  برابر 15 درجه، ضریب دبی حداکثر حاصل شد. در این حالت دبی عبوری از روی سرریز به ازای بار آبی ثابت حداکثر خواهد بود. لازم به ذکر است که سرریزهای پلان مثلثی در بارهای آبی کم از عملکرد مناسبی برخوردار می باشند.

investigation of the stage discharge relation and discharge coefficient in sharp crested weirs with triangular shape in plan

the triangular in plan sharp crested weirs do not have a direct and straight edge and are in good agreement with the broken line. the present study aims to provide an equation for discharge coefficient (cd) for these types of weirs. cd is between 0.53 0.88 based on the observed data. for =15 degrees cd has the highest value and thus weir can convey maximum discharge. using laboratory data based on h/p and α parameters, a regression equation was presented. the results of the regression equation were compared with the results of the numerical model (ansys fluent) and the results showed the high precision of this equation. ansys fluent software works based on the finite volume method. the numerical simulation is 3d. in addition, the performance of mr linear and mr nonlinear regression models on the application of the stage discharge equation the triangular in plan sharp crested weirs were investigated and indicated that the result of this equations is very similar to results of the experimental data. the results also showed that due to the angle of the triangular in plan sharp crested weirs, the cd is increased from 1 to 8 % to the suppressed weir. in a situation where the head on the crest of these weirs is low, they will show better performance.