بررسی تاثیر روزنه دایره‌ای بر ضریب آبگذری سرریزهای کلید پیانویی با استفاده از flow-3d

یکی از راهکارهای موثر و اقتصادی جهت افزایش راندمان سرریزها، استفاده از سرریزهای غیرخطی بوده که با تغییر هندسه پلان و افزایش طول سرریز در عرض ثابت از کانال، ظرفیت عبور جریان افزایش می یابد. در این پژوهش، عملکرد هیدرولیکی سرریزهای کلیدپیانویی توسط نرم افزار flow-3d شبیه سازی شده و با استفاده از داده های آزمایشگاهی، مورد صحت سنجی قرار گرفته است. در ادامه، با ایجاد روزنه های دایره ای به صورت منفرد و دوتایی روی پاشنه سرریز (pd) ، ضریب آبگذری سرریز ترکیبی نسبت به پارامترهای بدون بعد برای نسبت های آبی مختلف، بررسی و ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد در حالی که دبی عبوری از روزنه نسبت به رابطه مستقل محاسبه دبی، تغییر محسوسی ندارد، افزایش قطر روزنه، ضریب آبگذری سرریز ترکیبی را با حداکثر نسبت بازشدگی 0.05= ، بین 0.5 تا 6 درصد نسبت به سرریز کلید پیانویی بدون روزنه افزایش می دهد. همچنین، با افزایش ارتفاع روزنه منفرد با قطر ثابت، ضریب آبگذری بین 0.5 تا 3 درصد کاهش می یابد. از سوی دیگر، استفاده از روزنه های دوتایی، ضریب آبگذری را نسبت به حالت منفرد با همان نسبت بازشدگی کاهش داده، به طوریکه با افزایش فاصله روزنه ها، در ابتدا با روند افزایشی و سپس در 2< با روند کاهشی روبرو بوده است. در انتها با استفاده از پارامترهای بدون بعد، رابطه ای برای تخمین ضریب آبگذری با 0.95=r^2 ارائه شده است.

Evaluation of Circular Orifice Effect on Discharge Coefficient of Piano-Key Weirs using FLOW-3D

One of an effective and economical solution in order to weir efficiency is using nonlinear weirs, Which can cause the increase of the flow over weir by changing in geometric plan and increasing in weirs length in fixed widths of the channel . in this research, the hydraulic performances of the pianokey weirs has been simulated by FLOW3D and also it has been validated by the laboratory data. In the following, the discharge coefficient (Cd) has been measured and evaluated with the creation of single and double circular orifice on the heel of weir ( , For the different water head and in relation to without dimension parameters .Findings shown with the expansion orifice diameter, discharge coefficient of combined weir with the maximum opening is increasing between 0.5 to 6% in comparison to without orifice pianokey weir., besides, with the rise in the high of single orifice ,which has a fixed diameter, the discharge coefficient is reducing between 0.5 to 3%. From the other side, the usage of double orifices decreases the discharge coefficient in comparison to the single type at the same opening size, in a way that by increase in the distance of orifices, at first, it faces to the rising trend and then by reaching to it starts revising. Finally, an equation is provided for the estimation of the discharge coefficient by benefiting without dimension parameters with .