اثر زبری تاج و بدنه بر ضریب تخلیه و شرایط هیدرولیکی جریان در سرریز‌های تاج دایره‌ای با استفاده از مدل فیزیکی

شناسایی پارامترهای تاثیر گذار بر ضریب تخلیه سرریزهای تاج دایره ای در بهره برداری بهینه و کاربرد بهتر از آن ها از اهمیت بسزایی برخوردار می باشد. از آنجایی که دراجرای سرریزهای تاج دایره ای ممکن است از مصالح ساختمانی مختلف با زبریهای متفاوت استفاده شود بنابراین در این تحقیق تاثیر اندازه زبری بر ضریب تخلیه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایشات در شرایط بدون اعمال زبری که بر روی سرریزهای تاج دایرهای با پنج شعاع مختلف از 5/2 تا 5/7 سانتی متر انجام گردید نشان داد که بیشترین عامل تاثیرگذار بر ضریب آبگذری نسبت بار آبی بالا دست به شعاع سرریز میباشد. همچنین با افزایش این نسبت ضریب تخلیه نیز افزایش یافت. از طرفی تغییرات نسبت ارتفاع تاج به بار کل روی سرریز تاثیر قابل ملاحظه ای بر ضریب تخلیه نگذاشت. تاثیر چهار اندازه زبری متفاوت بر روی ضریب تخلیه و خصوصیات هیدرولیکی جریان در سرریزهای تاج دایره‌ای که کمتر مورد توجه تحقیقات قبلی بوده نیز در نظر گرفته شد. نتایج آزمایش‌های اخیر نشان داد با افزایش زبری نسبی ضریب تخلیه دبی کاهش می یابد و تاثیر زبری نسبی کمتر بر کاهش ضریب تخلیه دبی بیشتر است. در نهایت دو رابطه ریاضی بر حسب پارامترهای تاثیر گذار برای محاسبه ضریب تخلیه سرریز تاج دایره‌ای ارایه شد. در رابطه اول که مربوط به شرایط بدون اعمال زبری است ضریب تخلیه تنها تابعی از نسبت بار آبی بالا دست به شعاع سرریز می‌باشد. با اعمال یک ضریب اصلاحی که تابعی نمایی از زبری نسبی است رابطه نهایی برای محاسبه ضریب تخلیه که در برگیرنده اثر زبری نیز باشد، بدست آمد.