بررسی تاثیر ارتفاع سرریز جانبی کنگره‌ای نیم دایره‌ای برروی ضریب دبی و پروفیل سطح آب در کانال اصلی

مقدمه: سرریزهای جانبی سازه‌های هیدرولیکی مهم و کاربردی در سیستم‌های انتقال آب هستند که با قرار گیری در دیواره کانال، جریان مازاد عبوری در کانال را تخلیه می‌کنند. دراین تحقیق، تاثیر ارتفاع سرریز جانبی کنگره‌ای نیم‌دایره‌ای دوطرفه بر ضریب دبی و پروفیل سطح آب در شرایط جریان زیر بحرانی به صورت سه‌بعدی و با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت مورد بررسی قرار گرفته است.روش: در این تحقیق سرریزهای جانبی در حالت سه، چهار و پنج سیکل با ارتفاع 10، 15 و 20 سانتی‌متر و طول باز شدگی 40 سانتی‌متر مورد استفاده قرار گرفتند. ضریب دبی و پروفیل سطح آب به دست آمده از این شبیه‌سازی جهت اعتبار سنجی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شدند.یافته‌ها:  یافته‌های پژوهش نشان داد مقادیر محاسبه شده با داده‌های آزمایشگاهی تطابق خوبی داشته و درصد خطا برای ضریب دبی بین صفر تا 7 درصد می‌باشد و میزان خطا با کاهش عدد فرود کم تر می شود. طبق نتایج به دست آمده، با افزایش  ارتفاع سرریز جانبی میزان نوسانات سطح آب در کانال اصلی و در امتداد سرریز جانبی کاهش  می‌یابد. به طور متوسط با هر 5 سانتی‌متر کاهش ارتفاع سرریز جانبی، میزان پایین‌افتادگی سطح آب 3 درصد کاهش می‌یابد همچنین ضریب دبی سرریز جانبی با افزایش تعداد سیکل کنگره ها و با افزایش ارتفاع سرریز و عدد فرود بالادست کاهش می‌یابد. بنابراین سرریز جانبی کنگره‌ای نیم‌دایره‌ای سه سیکل با ارتفاع  10 سانتی متر دارای ضریب دبی بیش‌تری نسبت به سایر سرریزهای مورد بررسی می‌باشد.نتیجه گیری: بررسی عددی تاثیر ارتفاع سرریز جانبی کنگره‌ای نیم‌دایره‌ای  بر روی ضریب دبی و پروفیل سطح آب، این امکان را فراهم کرد تا در کم‌ترین زمان و بدون هزینه ساخت سرریز، ضریب دبی و پروفیل سطح آب  در مدل‌های مختلف با تغییر دادن ارتفاع سرریز، شعاع و تعداد سیکل کنگره‌ها بررسی شود.

Investigation of the effect of semicircular corrugated side weir height on discharge coefficient and water surface profile in the main channel

Side weirs are important and practical hydraulic structures in water conveyance systems that are installed on the side wall of the channel to divert excess water from main channels. In this research, the effect of the height of twoside semicircular labyrinth side weir on the discharge coefficient and water surface profile in 3D by using the FLUENT software. side weirs were used in three, four and five cycles with a height of 10,15 and 20 cm and an opening length of 40 cm. The discharge coefficient and water surface profile obtained from this simulation were compared with experimental results for validation. The computed values have a good agreement with the experimental data and the error percentage for the discharge coefficient is between zero and 7% and the relative error was decreased by decreasing of Froude number. Based on the results, as the height of the side weir increases, the rate of water surface fluctuations in the main channel and along the side weir decreases. On average, with every 5 cm reduction in the height of the side weir, the rate of water surface decreases by 3%. Also, the discharge coefficient of the side weir decreases with decreasing congress radius and with increasing the side weir height and upstream Froude number. Therefore, the semicircular labyrinth side weir of threecycle with height P = 10cm has a higher discharge coefficient than the other side weirs under study.