محاسبه دبی و ضریب دبی جریان زیر بحرانی در فلوم‌های ذوزنقه‌ای با پایه منشوری در شرایط جریان آزاد

یکی از روشهای ساده و کم هزینه برای اندازه‌گیری جریان در کانال‌ها استفاده از فلوم‌ها می‌باشد. در این تحقیق کارایی فلوم‌های ذوزنقه‌ای با پایه‌های منشوری جهت اندازهگیری جریان در کانال‌های ذوزنقه‌ای مطالعه شده است. بررسی‌های آزمایشگاهی روی چهار پایه منشوری که در کف کانال ذوزنقه‌ای با شیب‌ جانبی قابل تنظیم نصب می‌شوند انجام شد. بر اساس نتایج بدست آمده از اجرای آزمایش‌های متعدد، در تحلیل اول با استفاده از آنالیز ابعادی رابطه و نموداری جهت محاسبه دبی جربان بطور جداگانه برای هر شیب جانبی و یک رابطه برای تمامی شیب‌های جانبی بررسی شده ارائه شد. در تحلیل دوم با استفاده همزمان از مفهوم اصل انرژی و آنالیز ابعادی رابطه و نمودار محاسبه ضریب دبی جریان برای هر شیب جانبی بطور جداگانه و رابطه‌ای واحد برای تمامی شیب‌های جانبی بررسی شده بدست آمد. برای بررسی دقت روابط بدست آمده، از پارامتر آماری متوسط قدر مطلق خطای نسبی(mare) استفاده شد. در تحلیل اول مقدار متوسط خطای نسبی جهت برآورد دبی جریان در شیب‌های جانبی بررسی شده (z=0/268، 0/4663، 0/7 و 1) به ترتیب 8/8، 10، 7/7 و 8/3 درصد است. همچنین در تحلیل دوم مقدار این پارامتر آماری جهت تعیین ضریب دبی جریان در شیب‌های جانبی بررسی شده به ترتیب6/5، 10، 1/8 و 3/4 درصد و بر اساس رابطه واحد برای تمام شیب‌های جانبی بررسی شده 9 درصد می‌باشد. بنابراین تحلیل دوم (استفاده همزمان از مفهوم اصل انرژی و آنالیز ابعادی) برای محاسبه دبی جریان نسبت به تحلیل اول (آنالیز ابعادی) مناسب تشخیص داده شد.

computation of discharge and discharge coefficient of subcritical flow in trapezoidal flumes with prismatic pier under free flow conditions

one of the simple and cheap ways for flow measurement in canals is to use flumes. in this study, the efficiency of trapezoidal flumes with prismatic piers for flow measurement in trapezoidal canals was investigated. laboratory investigations on four prismatic piers installed in the trapezoidal canal floor with an adjustable side slope were conducted. based on the results of conducting several experiments, in the first analysis, a relationship and graph to calculate the discharge for each side slop and a relationship for all of the investigated side slopes were separately presented using dimensional analysis. in the second analysis the relationship and graph to calculate the discharge coefficient for each side slope and a single relationship for all of the investigated side slopes were separately obtained through the simultaneous use of the concept of energy principle and dimensional analysis. to investigate the accuracy of the obtained relationships, the statistical parameter of mean absolute relative error (mare) was used. in the first analysis the mean value of the relative error to estimate the discharge in the investigated side slopes (z=0.268, 0.4663, 0.7 and 1) were 8.8, 10, 7.7 and 8.3 percent, respectively. also in the second analysis, the value of this statistical parameter to estimate the discharge in the investigated slopes were 6.5, 10, 1.8 and 3.4 percent respectively and based on the single relationship for all of the investigated side slopes was 9%. therefore, to calculate the discharge, the second analysis was recognized to be more appropriate than the first.