38 نتیجه برای سرریز
صلاح کوچک زاده،
جلد 6، شماره 3 - ( 7-1381 )
چکیده
کانال‌های جانبی کاربردهای گسترده‌ای در شبکه‌های انتقال و توزیع آب، سدهای مخزنی، تأسیسات تصفیه آب و فاضلاب، و در مجاری زهکشی سطحی دارند. جریان در این سازه‌ها از نوع متغیر مکانی با افزایش دبی است، و نیمرخ سطح آب آن از فاکتورهای مهم طراحی محسوب می‌شود. معمولاً علاوه بر افزودن عرض کف کانال در جهت جریان، در انتهای پایین‌دست کانال، سرریزی نصب می‌شود تا ضمن ایجاد مقطع کنترل، شرایطی فراهم نماید که نیمرخ سطح آب هموارتری در کانال به وجود آید. در این مقاله نتایج یک پژوهش آزمایشگاهی گزارش شده که برای تعیین میزان تأثیر نصب سرریز انتهایی با ارتفاع‌های مختلف بر ویژگی‌های سطح آب در یک کانال جانبی با مقطع غیر منشوری انجام شده بود. در هر آزمایش شش نیمرخ طولی به طور مشخص و متمایز دیده شد. اختلاف میان اعماق آب نقاط میانی نیم‌رخ‌های حداقل و حداکثر هر برداشت در بررسی اثر نصب سرریز به کار رفت.
نتایج نشان داد که اختلاف اعماق نیم‌رخ‌های یاد شده بین نصف تا یک برابر عمق بحرانی ایجاد شده در انتهای پایین‌دست کانال جانبی می‌باشد. همچنین، به کمک منحنی پوش داده‌ها روشی پیشنهاد گردید که در آن حداکثر میزان محتمل تأثیر یک سرریز انتهایی تعیین می‌گردد تا به عنوان راهنمای طراحی ارتفاع مناسب سرریز به کار گرفته شود.
منوچهر حیدر پور، حسین افضلی مهر، اقبال خرمی،
جلد 6، شماره 3 - ( 7-1381 )
چکیده
سرریز، که از قدیمی‌ترین سازه‌های هیدرولیکی ساخته بشر است، از جمله وسایلی است که برای اندازه‌گیری و تنظیم جریان آب به کار می‌رود. متداو‌‌ل‌ترین نوع سرریزها، سرریز لبه پهن، سرریز لبه تیز، سرریز استوانه‌ای و تاج‌دایره‌ای و سرریز اوجی شکل است. برتری سرریزهای استوانه‌ای و تاج‌دایره‌ای نسبت به بیشتر سازه‌های اندازه‌گیری و کنترل جریان آب، سادگی طراحی، زیاد بودن ضریب جریان، جریان پایدار و از همه مهم‌تر و در مقیاس بزرگ، هزینه کمتر آن می‌باشد. در این پژوهش، با به کارگیری تابع جریان در اطراف یک استوانه، توزیع سرعت روی تاج تعیین، و یک مدل ریاضی برای تعیین ضریب جریان در سرریزهای تاج‌دایره‌ای گسترش داده شده است. نیمرخ توزیع سرعت و مدل ریاضی ضریب جریان، با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی به دست آمده از مدل فیزیکی سرریزهای استوانه‌ای، نیم‌استوانه‌ای و نیم‌استوانه‌ای با ارتفاعات مختلف، و همچنین تئوری درسلر ارزیابی گردید.
نتایج ارزیابی نشان داد که هم‌خوانی خیلی خوبی بین نیمرخ سرعت به دست آمده از مدل پیشنهادی، و نیمرخ حاصل از اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی وجود دارد. همچنین، نیمرخ به دست آمده از طریق تئوری درسلر همواره مقادیر کمتری را نسبت به مدل پیشنهادی و اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی نشان می‌دهد. نتایج همچنین نشان داد که بین مقادیر اندازه‌گیری مستقیم ضریب دبی (جریان) و مدل پیشنهادی هم‌خوانی خوبی وجود دارد. در این حالت، ضریب جریان برای مدل استوانه‌ای با هفت درصد خطا، و برای مدل نیم استوانه‌ای و نیم استوانه‌ای با ارتفاعات مختلف با پنج درصد خطا قابل پیش‌بینی است.
تورج هنر، محمود جوان، علیرضا کشاورزی،
جلد 6، شماره 3 - ( 7-1381 )
چکیده
سرریزهای جانبی از جمله سازه‌های آبی می‌باشند که به طور گسترده‌ای در سیستم‌های آبیاری، زهکشی و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرند. در پژوهش حاضر تأثیر طول و ارتفاع تاج سرریز جانبی مایل بر ضریب تخلیه در جریان‌های زیر بحرانی، در کانال‌های منشوری و غیر منشوری مستقیم مستطیلی بررسی گردید.
بررسی نتایج 675 آزمایش، نشان داد که ضریب تخلیه به عدد فرود در ابتدای سرریز، نسبت ارتفاع سرریز به عمق آب در ابتدای سرریز، عمق آب روی سرریز به طول سرریز، و عامل منشوری کانال بستگی دارد. در این پژوهش، بر اساس داده‌های آزمایشگاهی، مدلی ارائه شد که می‌تواند در شرایط جریان زیر بحرانی ضریب تخلیه را پیش‌بینی نماید. در نهایت، مدل ارائه شده با گزارش‌های پژوهندگان دیگر در شرایط مختلف شیب جانبی و کف مورد ارزیابی و آزمون قرار گرفت. نتایج به دست آمده در برآورد دبی سرریز، با خطای نسبی کمتر از ده درصد هم‌خوانی مناسبی را نشان داد.
منوچهر حیدرپور، سید فرهاد موسوی، علیرضا روشنی زرمهری،
جلد 10، شماره 3 - ( 7-1385 )
چکیده
سرریزهای چند وجهی به دلیل تغییرات جزئی بار استاتیکی روی تاج در شرایط نوسانات زیاد شدت جریان، در مقایسه با انواع دیگر سرریز، سازه‌هایی اقتصادی برای کنترل سطح آب در شبکه‌های آبیاری محسوب می‌شوند. این سرریزها از وجوه متصل به هم تشکیل شده که در پلان ممکن است به شکل ذوزنقه، مثلث و یا شکل‌های دیگر با تکرار چند سیکل دیده شوند. در این تحقیق، سرریزهای چند وجهی که در پلان به شکل مستطیل و U می‌باشند، مورد بررسی قرار گرفته‌اند. آزمایش‌ها روی 15 مدل آزمایشگاهی سرریز انجام گرفته است. مدل‌ها شامل 8 سرریز چند وجهی مستطیلی، 6 سرریز چند وجهی U شکل با طول و ارتفاع‌های متفاوت و یک مدل سرریز خطی می‌باشند. این مدل‌ها در یک فلوم به طول 7، عرض 32/0 و ارتفاع 35/0 متر آزمایش گردیدند. نتایج آزمایش‌های این پژوهش نشان داد که در مورد کلیه سرریزهای چند وجهی، ضریب دبی نسبت به Ht) Ht/p: بار هیدرولیکی کل و P: ارتفاع سرریز) ابتدا افزایش یافته و پس از رسیدن به یک ماکزیمم، شروع به کاهش می‌نماید. با افزایش ارتفاع سرریز، مقدار ضریب دبی در یک Ht/P مشخص افزایش می‌یابد. نتایج همچنین نشان می‌دهد که افزایش طول موازی با جهت جریان در سرریزهای چند وجهی باعث کاهش ضریب دبی و افزایش طول عمود بر جهت جریان باعث افزایش آن می‌شود. همچنین، ضریب دبی در سرریزهای چند وجهیU شکل بیشتر از سرریزهای مستطیلی می‌باشد. مقایسه نتایج به دست آمده با نتایج تولیس و همکاران (1995) برای سرریزهای ذوزنقه‌ای نشان می‌دهد که ضریب دبی در سرریز U شکل بیشتر از سرریزهای ذوزنقه‌ای با زاویه α برابر 8 و 12 درجه بوده و همچنین ضریب دبی در سرریزهای مستطیلی کمتر از ضریب دبی در سرریزهای اخیر است.
مهدی یاسی، محمد محمدی،
جلد 11، شماره 41 - ( 7-1386 )
چکیده
سرریزهای زیگزاگی سازه‌های هیدرولیکی مهم جهت تنظیم سطح آب و کنترل جریان در کانال‌ها، رودخانه‌ها و مخازن سدها و نیز هوادهی جریان در شبکه اصلی فاضلاب‌ها به‌شمار می‌آیند. فرضیه اصلی در توسعه طرح زیگزاگی سرریزها، افزایش ظرفیت انتقال جریان روی سرریز از طریق افزایش طول تاج سرریز در یک محدوده معین عرضی بوده است. در این تحقیق، اصلاح طرح هندسی پلان سرریز زیگزاگی نوع مثلثی، ذوزنقه‌ای و یا مستطیلی- از طریق تغییر فرم دماغه سرریز به شکل قوسی از دایره با سه مدل قوسی سرریز در پلان مورد ارزیابی و آزمون قرار گرفته، و معادله جریان روی سرریز ارائه گردیده است. ضریب جریان به‌صورت تابعی از مشخصات هندسی و هیدرولیکی مؤثر به‌صورت منحنی‌های بدون بعد ارائه شده است. آستانه استغراق جریان بر حسب نسبت‌های مؤثر بدون بعد ارائه گردیده و برای شرایط جریان مستغرق، ضریب کاهشی جریان به‌صورت تابعی از پارامترهای بدون بعد (تأثیر عمق پایاب و فرم قوسی سرریز) ارزیابی گردیده است. نتایج نشان می‌دهد که شکل قوسی «دماغه سرریز» همگام با واگرائی بیشتر «کانال پایین دست سرریز» منجر به افزایش کارایی هیدرولیکی می‌گردد. سرریزهای با دماغه قوسی باریک‌تر ( R/w≤0/2 ) در محدوده نسبت ارتفاعی (2≤w/P<3) از کارایی هیدرولیکی پایدارتری برخوردار هستند. مقایسه کارکرد سرریزهای با پلان متفاوت در شرایط مختلف جریان نشان می‌دهد که این فرم سرریز قوسی، کارایی هیدرولیکی برتری نسبت به سرریزهای معادل ذوزنقه‌ای و مثلثی ( با طول تاج یکسان) دارند.
همایون فقیه، مجید خلقی، صلاح کوچک زاده،
جلد 12، شماره 46 - ( 10-1387 )
چکیده
سرریزشدن سیلاب از تاج سد یکی از عوامل اصلی شکست انواع سدها به‌شمار می‌آید. به‌منظور اجتناب از سرریز آب از روی بدنه سد، سد با یک یا چند سرریز مجهز می‌شود تا آب نگه‌داشته شده در مخزن را خارج نماید. تعداد و اندازه این سرریزها براساس مقدار سیلاب طراحی تعیین می‌شوند. تعیین سیلاب طراحی سرریز سد را می‌توان به‌عنوان یک مسأله ریسک چندمنظوره فرموله کرد و چنین مسأله‌ای را می‌توان با استفاده از روش‌های تحلیل کمی ریسک حل نمود. در اینجا چهار روش طراحی اقتصادی مبتنی بر تحلیل ریسک شامل انجمن تحقیقات ملی آمریکا، مهندسین عمران آمریکا، منحنی‌واحد و تقسیم‌بندی ریسک چندمنظوره مورد بررسی قرارگرفت، و به‌منظور مقایسه این روش ها تحلیل ریسک برای تعیین مجدد سیلاب طراحی سرریز سد پیشین احداث شده روی رودخانه سرباز انجام شد. برای حل روابط تعیین خسارت مورد انتظار در دو روش مهندسین عمران و تقسیم‌بندی ریسک که به صورت تحلیلی قابل حل نیستند، از روش انتگرال گیری عددی رامبرگ، و برای انجام محاسبات مربوط به انتگرال گیری عددی و ترسیم نمودارها از نرم افزار Excel استفاده شد. همچنین تجزیه و تحلیل سیلاب ها جهت انتخاب توزیع مناسب با استفاده از نرم افزار Smada انجام گردید. نتایج نشان داد که سیلاب طراحی برآورد شده توسط سه روش مهندسین عمران، انجمن تحقیقات ملی آمریکا و منحنی واحد تقریباً مساوی، و مقدار آن کمتر از سیلاب ده‌هزارساله می‌باشد. در صورتی که سیلاب طراحی توسط روش تقسیم‌بندی ریسک چندمنظوره بزرگ‌تر از سیلاب ده‌هزار ساله برآورد گردید.
الهام ایزدی نیا، منوچهر حیدرپور، عبدالرضا کبیری سامانی،
جلد 12، شماره 46 - ( 10-1387 )
چکیده
در این تحقیق با استفاده از اندازه‌گیری ناحیه جدایی جریان، نیمرخ سطح آب و پروفیل سرعت در مدل سرریز جانبی تاج دایره ای، خصوصیات جریان روی این سازه ها بررسی شده است. با استفاده از آنالیز ابعادی، تحلیل آماری و ایجاد رگرسیون، معادله ای برای ناحیه جدایی جریان پیشنهاد شده است. نتایج نشان داد که طول ناحیه جدایی جریان به عواملی چون نسبت عمق آب در بالادست به پایین دست سرریز، عرض کانال به عمق آب در پایین دست و عدد فرود در بالادست سرریز بستگی دارد. از بررسی نیمرخ های طولی و عرضی سطح آب در محل سرریز جانبی مشخص گردید که نیمرخ سطح آب در مجاورت سرریز دارای تغییرات شدید بوده که علت آن وجود ناحیه جدایی جریان می‌باشد. بنابراین مناسب ترین محل برای اندازه‌گیری مشخصات جریان در راستای محور کانال پیشنهاد می گردد. همچنین با بررسی پروفیل های سرعت مشخص شد که سرعت بیشینه در سرریز جانبی تاج دایره ای در زیر سطح آب اتفاق می افتد که علت آن وجود جریان های ثانویه روی سرریز می‌باشد. با فاصله گرفتن از سرریز جانبی در جهت طولی و عرضی کانال از تأثیر جریان های ثانویه کاسته شده و پروفیل های سرعت یکنواخت تری حاصل می گردد.
آمنه کاریزی ، تورج هنر،
جلد 14، شماره 51 - ( 1-1389 )
چکیده
سرریزهای جانبی از جمله سازه های آبی می باشند که معمولاً به عنوان سازه های اضطراری در تأسیسات هیدرولیکی بزرگ چون سدها و شبکه های آبیاری و زهکشی به کار برده می شوند که به علت حساسیت موضوع نیاز به طراحی و بررسی دقیق دارند. لذا کاربرد روش‌های شبیه‌سازی و حل عددی در طراحی اینگونه از سازه های آبی می تواند از اهمیت ویژه‌ای برخوردار باشد. در این پژوهش الگوی جریان و نحوه توزیع تنش برشی روی انواع سرریزهای جانبی لبه پهن با پهنا و شکل ورودی همراه با دبی‌های متفاوت از طریق شبیه سازی عددی در حالت‌های ٢ بعدی و ٣ بعدی مورد بررسی قرار گرفت. سپس نتایج با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه گردید. آزمایش ها در یک کانال مستطیلی همراه با یک سرریز جانبی به طول 70 سانتی‌متر روی سرریزهایی با ورودی تیزگوشه و گردگوشه با شعاع‌های گردشدگی 5 و 10 و 15 سانتی‌متری در یک دبی ثابت با نسبت آبگیری 4/0 و 6/0 به ترتیب در کانال‌های اصلی و فرعی انجام شد. بررسی و مقایسه حل عددی با نتایج آزمایشگاهی در این تحقیق مؤید آن است که در سرریزهای جانبی با ورودی گردشده به میزان قابل توجهی از تنش برشی وارده بر کف و دیواره های سرریز جانبی و همچنین جریان‌های چرخشی غیر مؤثر در ابتدای ورودی سرریز جانبی در مقایسه با حالت تیز گوشه کاسته شده که این امر نهایتاً موجب افزایش راندمان آبگیری گردیده است.
محمد توزنده جانی، سید محمود کاشفی پور،
جلد 16، شماره 62 - ( 12-1391 )
چکیده
یکی از روش‌های معمول استهلاک انرژی در پایین دست سد، بهره جستن از پدیده پرش هیدرولیکی می‌باشد. پرش هیدرولیکی از نوع جریان‌های متغیر سریع است که در آن جریان از حالت فوق بحرانی به زیر بحرانی تغییر می‌یابد و با استهلاک انرژی قا بل توجهی همراه است. در این مطالعه به منظور کاهش طول پرش هیدرولیکی و نیز کاهش عمق مزدوج پرش از ترکیب دو جت آبی که ترکیبی از جریان عبوری از روی سرریز اوجی با استاندارد USBR و جریان خروجی از شکاف در بدنه سد است، استفاده شد. در این آزمایش جت آب خروجی از شکاف ایجاد شده در بدنه سد با سه زاویه صفر، 45 و 90 درجه نسبت به افق با جریان عبوری از روی سد در نسبت‌های متفاوتی از دبی که در هر زاویه برخورد، شش نسبت دبی از شکاف عبور داده می‌شد، تلاقی داده شد و تأثیر هر یک بر روی میزان کاهش طول و عمق مزدوج پرش بررسی شد. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که تلاقی جت‌های آب با زاویه 45 درجه نسبت به افق بیشترین تأثیر را در کاهش طول و عمق مزدوج پرش دارد و هنگامی‌که 26 درصد دبی از شکاف عبور می‌کند، طول پرش نسبت به حالت کلاسیک در حدود 50 درصد کاهش می-یابد. این سازه همچنین می‌تواند باعث تخلیه رسوبات پشت سرریز و نیز عدم تجمع رسوبات در بالادست آبگیر و افزایش ضریب دبی سرریز شود.
منوچهر حیدرپور، سید حسین رضویان، یاسین حسینی،
جلد 18، شماره 68 - ( 6-1393 )
چکیده
از سیستم‌های متداول سرریز و دریچه برای اندازه‌گیری دبی جریان در کانال‌های روباز استفاده می‌شود ولی در مواردی که آب انتقالی حاوی مواد رسوبی و شناور باشد موجب بروز مشکلاتی در نحوه عملکرد آنها شده و خطای اندازه‌گیری بالا می‌رود. برای حل این مشکل، می‌توان سرریز و دریچه را باهم ترکیب نموده و سیستم هیدرولیکی متمرکزی به نام سرریز- دریچه تشکیل داد که امکان انتقال مواد رسوبی از زیر دریچه و مواد شناور را از روی سرریز فراهم می‌آورد. هدف از این مطالعه بررسی خصوصیات جریان عبوری از ترکیب سرریز ذوزنقه‌ای و دریچه کشویی مستطیلی لبه تیز در کانال مستطیلی و نیز ارائه ضریب دبی برای جریان ترکیبی در شرایط مختلف جریان است. آزمایش‌ها در کانال آزمایشگاهی و روی مدل‌هایی با ابعاد هندسی مختلف و تحت شرایط متفاوت هیدرولیکی انجام شد. با استفاده از تحلیل آماری انجام شده بر روی پارامترهای هندسی بدون بعد موثر بر جریان ضریب دبی برای شرایط مختلف جریان عبوری از روی سرریز لبه تیز ذوزنقه‌ای و زیر دریچه کشویی مستطیلی ارائه شد. ضرایب دبی حاصله مطابقت خوبی با نتایج آزمایشگاهی داشت.
تورج هنر، صادق مظلوم شهرکی،
جلد 18، شماره 69 - ( 9-1393 )
چکیده
سرریزهای استوانه‌ای و نیم‌استوانه‌ای در سیستم‌های توزیع و انتقال آب، اندازه‌گیری جریان و کنترل سطح آب در کانال‌های روباز مورد استفاده قرار می‌گیرند. با بررسی تحقیقات انجام گرفته پیرامون سرریزهای جانبی مشخص شد که تاکنون از اینگونه از سرریزهای به‌صورت جانبی استفاده نشده است لذا به‌دلیل راندمان مناسب آبگیری یا اقتصادی بودن آنها و نیز سهولت ساخت این سرریزها، مطالعه خصوصیات هیدرولیکی سرریزهای استوانه‌ای و نیم‌استوانه‌ای نظیر ضریب دبی و عمق جریان روی تاج سرریز در آزمایشگاه هیدرولیک بخش مهندسی آب دانشگاه شیراز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این آزمایشات نشان می‌دهد که به‌دلیل عدم جداشدگی جریان از بدنه سرریز، ضریب دبی جریان در سرریزهای جانبی استوانه‌ای ونیم‌استوانه‌ای نسبت به‌سایر سرریزهای از جمله لبه پهن افزایش می‌یابد که این افزایش تا 57 درصد هم مشاهده گردید و مشخص شد که با افزایش بار آبی در بالا دست سرریز ضریب دبی افزایش می‌یابد. لذا نتیجه‌گیری می‌شود که اجرای سرریزهای استوانه‌ای و یا نیم‌استوانه‌ای به‌صورت سرریز جانبی در مقایسه با سایر سرریزهای جانبی لبه پهن، ضمن کاهش در طول سرریز، افزایش راندمان هیدرولیکی و کاهش هزینه‌های اجرایی را به‌دنبال دارد.
سجاد سمیعی، منوچهر حیدرپور ، سید سعید اخروی،
جلد 19، شماره 73 - ( 8-1394 )
چکیده
سرریزهای جانبی عمدتاً در شبکه‌های آبیاری و زهکشی و سیستم‌های جمع‌آوری فاضلاب جهت تنظیم جریان به‌کار گرفته می‌شوند. یک راه آسان جهت افزایش عملکرد سرریز جانبی استفاده از پره‌های هادی می‌باشد. در این پژوهش، تاثیر حضور پره‌های هادی بر روی ضریب دبی و دبی عبوری از روی سرریز جانبی لبه‌تیز مستطیلی بررسی شده است. از سرعت‌سنج ADV برای برداشت سرعت عمود بر تاج سرریز استفاده شده است. با استفاده از داده‌های سرعت، دبی عبوری المانی از روی تاج سرریز برای هر دوحالت با و بدون حضور پره‌های هادی بررسی شد. نتایج نشان داد برای هر دو حالت حضور و عدم حضور پره‌های هادی با افزایش عدد فرود، ضریب دبی و دبی عبوری از سرریز جانبی لبه‌تیز مستطیلی کاهش می‌یابد. همچنین مشخص گردید که با افزایش عدد فرود، پره‌های هادی تأثیر بیشتری بر افزایش ضریب دبی و دبی المانی عبوری از سرریز جانبی دارند. مطالعات این تحقیق نشان داد که دبی المانی در طول سرریز افزایش می‌یابد تا جایی‌که بیشترین دبی المانی از نزدیکی انتهای سرریز خارج می‌شود و با افزایش عدد فرود دبی عبوری المانی از سرریز کاهش می‌یابد. نتایج نشان داد که پره‌های هادی باعث افزایش ضریب دبی به‌طور متوسط تا 32 درصد می‌شوند.
امیرعباس کمان بدست، سیدرضا موسوی،
جلد 20، شماره 78 - ( 10-1395 )
چکیده
سرریز نیلوفری یکی از انواع سرریزها است که در مواقعی که امکان استفاده از سایر سرریزها فراهم نباشد از آن استفاده می‌شود. با شروع استغراق و ایجاد افت جریان و نیز شدت یافتن جریان‌های چرخشی و گرداب‌ها، کارایی سرریز به‌شدت افت کرده و با کاهش شدید ضریب دبی سرریز، ارتفاع آب مخزن افزایش می‌یابد که باعث افزایش احتمال آسیب دیدن سد بر اثر عدم توانایی سرریز در تخلیه جریان‌های بزرگ می‌شود. تیغه های گرداب شکن برای حل این مشکل استفاده می شوند. درصورتی‌که بتوان آستانه استغراق سرریز را افزایش داد، امکان عبور جریان‌های بزرگ‌تر، بدون مستغرق شدن سرریز و بروز پیامدهای منفی آن فراهم می‌شود. علاوه بر کاربرد تیغه‌های گرداب‌شکن در اصلاح جریان چرخشی و گردابی، ممکن است تیغه‌ها در افزایش آستانه استغراق نیز مؤثر باشند. به‌منظور بررسی امکان این موضوع تعداد ۱۱۰ آزمایش به‌وسیله مدل فیزیکی روی سرریزهایی با مقطع مربعی و دایره‌ای و باحالت‌های مختلف تعداد و زاویه گرداب‌شکن انجام شد. نتایج نشان داد با افزایش تعداد تیغه‌ها آستانه استغراق افزایش می‌یابد و سرریزها ارتفاع و جریان ورودی بیشتری را بدون آن‌که مستغرق شوند از خود عبور می‌دهند. میزان این تأثیر در سرریز دایره‌ای بیشتر از مربعی بود، چون جریان‌های چرخشی و گردابی در سرریز دایره‌ای بیشتر است. همچنین حالت استفاده از تیغه‌های گرداب‌شکن با4 گرداب شکن و زاویه قرارگیری ۹۰ درجه بیشترین ضریب تخلیه جریان را دارند.
کورش قادری، رضا جعفری نیا، بهرام بختیاری، زهرا افضلی گروه،
جلد 22، شماره 1 - ( 3-1397 )
چکیده
بررسی پدیده فرسایش موضعی در پایین‌دست سازه‌های هیدرولیکی آنقدر پیچیده است که به‌راحتی نمی‌توان یک مدل عمومی برای تخمین صحیح ابعاد فرسایش توسعه داد. در چند دهه اخیر استفاده از روش‌های داده محور برای مدل‌سازی و پیش‌بینی رفتار نامعلوم یا پیچیده سیستم‌ها گسترش یافته است. یکی از انواع این روش‌ها، روش برخورد گروهی با داده‌ها (GMDH) است که با رویکرد خود سازماندهی داده‌ها، به‌تدریج مدل‌های پیچیده‌تری را در طول ارزیابی عملکرد مجموعه داده‌های ورودی و خروجی تولید می‌کند. هدف از انجام این تحقیق بررسی کارائی روش GMDH و توسعه مدلی بر مبنای آن برای تخمین صحیح ابعاد حفره فرسایش (ماکزیمم عمق آب‌شستگی، فاصله ماکزیمم عمق آب‌شستگی تا لبه سرریز و طول حفره فرسایش) در پایین‌دست سرریز سیفونی با مستهلک کننده انرژی جامی شکل برای مجموعه‌ای از داده‌های مشاهداتی آزمایشگاهی است. 80 درصد داده‌ها در دوره آموزش و 20 درصد باقی‌مانده برای دوره آزمون استفاده شد. متوسط مقادیر معیارهای آماری MSRE، MPRE، CE وRB در دوره آزمون برای تابع انتقالی غیرخطی درجه دوم (FUNC1) به‌ترتیب 92/0، 02/0، 74/8 و 01/0- و برای تابع انتقالی غیرخطی درجه اول (FUNC2) به‌ترتیب 85/0، 02/0، 43/10 و 02/0- محاسبه شدند و نتایج نشان داد عملکرد (FUNC1) بهتر از (FUNC2) بوده است. همچنین مقدار ضریب تبیین (R2) برای تخمین ابعاد هندسه حفره فرسایش با روش‌های رگرسیون خطی، رگرسیون غیرخطی و شبکه‌های عصبی نیز مقایسه شد. نتایج حاکی از عملکرد بسیار مناسب مدل توسعه داده شده GMDH در تخمین صحیح ابعاد حفره فرسایش است.
مهدی ماجدی اصل، مهدی فولادی پناه،
جلد 22، شماره 4 - ( 12-1397 )
چکیده
سرریزهای کنگرهای جزء سرریزهای غیرخطی هستند که می‌توانند دبی را برای یک عرض مشخص و بدون افزایش بار آبی، افزایش دهند. امروزه سرریزهای کنگرهای به‌عنوان گزینه‌ای مناسب برای اصلاح سرریزهایی که برای عبور حداکثر سیل محتمل با مشکل روبهرو هستند، مطرح می‌شوند. الگوی سه‌بعدی جریان و نامحدود بودن تغییرات پارامترهای هندسی در سرریزهای کنگرهای، چالش بزرگی را برای طراحان این سرریز ایجاد کرده است. در این تحقیق عملکرد ماشین بردار پشتیبان (SVM) در برآورد ضریب دبی سرریزهای کنگرهای مثلثی لبه تیز بررسی و با دا‌ه‌های آزمایشگاهی مورد مقایسه و ارزیابی قرار گرفته است. بدین‌منظور تعداد 123 سری داده آزمایشگاهی که شامل پارامترهای هندسی و هیدرولیکی از جمله زاویه رأس (θ)، نسبت بزرگنمایی (L/B)، نسبت بار آبی (h/w) ، عدد فرود (Fr) ، عدد وبر (We) و عدد رینولدز (Re) هستند، مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج نشان داد که در ماشین بردار پشتیبان، ترکیب ورودی که فقط شامل پارامترهای هندسی (, h/w, L/Bθ) است، دارای بهترین نتایج با 974/0R2=، 0118/0RMSE=، 0112/0MAE= و 0170/0= MNE در مرحله آزمون داده‌ها است. همچنین برای این سرریزها معادلات رگرسیون غیرخطی و خطی چند جمله‌ای ارائه شده است. در پایان ضریب دبی سرریزهای کنگرهای لبه‌تیز براساس معادله ریبوک، با روش‌های SVM، رگرسیون غیرخطی و خطی، محاسبه و مقایسه شدند.
حسین آذرپیوند، علی رضا عمادی، محمد صدقی اصل،
جلد 23، شماره 1 - ( 3-1398 )
چکیده
سرریزهای کنگرهای، سازه‌های اقتصادی برای بالا بردن بازده خروجی سرریز در یک عرض محدود هستند که در پلان به شکل ذوزنقه، مثلث و غیره دیده می‌شوند. این سرریزها در یک بار هیدرولیکی و عرض ثابت در مقایسه با انواع دیگر سرریزها دبی بیشتری را از خود عبور می‌دهند. در این تحقیق، سرریزهای چندوجهی که در پلان ذوزنقه‌ای شکل هستند، بررسی شدند. آزمایش‌ها روی 27 مدل آزمایشگاهی و با 9 دبی مختلف و در مجموع با 243 آزمایش انجام گرفتند. نتایج آزمایش‌های این پژوهش نشان داد که در مورد کلیه سرریزهای چندوجهی مرکب ذوزنقه‌ای شکل نسبت پارامتر، ضریب دبی Ht/p به (Ht بار هیدرولیکی کل وP: ارتفاع سرریز) ابتدا افزایش یافته و پس از رسیدن به یک مقدار حداکثر، شروع به کاهش می‌کند. طبق رابطه کلی ارائه شده بیشترین تأثیرات بر ضریب دبی ناشی از تعداد سیکل و نسبت است. ایجاد کنگره جدید در بال سرریز باعث افزایش طول مؤثر شده و مقدار دبی جریان عبوری افزایش یافته است که در نتیجه، ضریب دبی جریان در یک مقدار مشخص افزایش می‌یابد. همچنین، دبی عبوری در سرریزهای چندوجهی ذوزنقه‌ای شکل با پلان مرکب نیم‌دایره‌ای بهتر از مربعی و سرریز مرکب مربعی بهتر از سرریزهای ذوزنقه‌ای ساده است.
رضا منجزی، محمد حیدرنژاد، علیرضا مسجدی، محمدحسین پورمحمدی، امیرعباس کمان بدست،
جلد 23، شماره 2 - ( 6-1398 )
چکیده
سرریزهای غیرخطی از سازه‌های هیدرولیکی مهم برای تنظیم سطح آب و کنترل جریان در کانال‌ها، رودخانه‌ها و مخازن سدها به‌شمار می‌روند. از انواع سرریزهای غیرخطی می‌توان به سرریزهای زیگزاگی و قوسی اشاره کرد. محور تاج این سرریزها به‌صورت غیرخطی بوده و در یک عرض معین، طول تاج بیشتری نسبت به سرریزهای متداول خطی دارند. به این ترتیب به‌ازای یک بار هیدرولیکی یکسان، توانایی عبور دبی بیشتری را دارند. در این پژوهش، ضریب دبی و دبی عبوری سرریزهای قوسی با سه شعاع قوس مختلف و در دو حالت خطی و زیگزاگی مثلثی به‌صورت آزمایشگاهی بررسی و ضریب دبی این سرریزها به‌عنوان تابعی از نسبت بار هیدرولیکی کل به ارتفاع تاج سرریز (hd/P) و زاویه انحنای قوس (θ) (یا شعاع قوس) ارائه و عملکرد هیدرولیکی آنها با یکدیگر مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد که به‌ازای بار هیدرولیکی یکسان، افزایش θ (کاهش شعاع قوس) منجر به کاهش ضریب دبی می‌شود زیرا اولاً برآمدگی موضعی سطح آب افزایش یافته و ثانیاً جریان برای طی مسیر کانال، مجبور به طی مسیری غیرمستقیم با انحنای بیشتر است که این دو موضوع می‌تواند اثر منفی بر ضریب آبگذری داشته باشد بدین‌صورت که در نسبت بار هیدرولیکی 2/0، ضریب جریان در سرریز با نسبت شعاع قوس 25/1 R/w = حدود 5/8 درصد از سرریز با نسبت شعاع قوس 75/0 R/w = بیشتر است.
جواد روزگار، امیرعباس کمان بدست، علیرضا مسجدی، محمد حیدرنژاد، امین بردبار،
جلد 23، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
سرریزهای نیلوفری یکی از انواع سرریزها است که به‌منظور عبور سیلاب از ارتفاع بالا به پایین استفاده می‌شوند. از این نوع سرریزها در مخزن سدهای واقع در دره‌های باریک و در مکان‌هایی که شیب دیواره‌های مخزن زیاد است، استفاده می‌شود. در سرریزهای نیلوفری وجود گرداب می‌تواند باعث کاهش دبی، ضریب دبی و عملکرد سرریز شود. سرریزهای زیگزاگی به‌عنوان گزینه‌ای مناسب برای اصلاح سرریزهایی که برای عبور دبی حداکثر محتمل با مشکل روبهرو هستند، مطرح می‌شوند. در این پژوهش با ساخت مدل فیزیکی سرریز نیلوفری- زیگزاگی در دو مقطع دایره‌ای و مربعی در آزمایشگاه هیدرولیک کاربردی گروه آبیاری مجتمع عالی آموزش صنعت آب و برق خوزستان، هیدرولیک جریان مورد بررسی قرار گرفته و نتایج به‌صورت نمودار ارائه شد. تجزیه و تحلیل داده‌های آزمایشگاهی برای سرریز دایره‌ای و مربعی نشان داد که با افزایش طول سرریز، ضریب تخلیه سرریز کاهش می‌یابد. در بهترین وضعیت برای هر دو سرریز دایره‌ای و مربعی به لحاظ طول قرارگیری تیغه‌ها، سرریز مربعی در شرایط چهار تیغه و طول سرریزی 01/1 متر در مقابل جریان‌های گردابی، کمترین تأثیر را در افزایش دبی و ضریب دبی در مقایسه با سرریز مربعی با هشت تیغه و طول سرریزی 1/01 متر، داراست. طبق نمودارهای دبی اشل بدون بعد، شرایط جریان در سرریز مربعی، در مقایسه با بهترین حالت تعداد گرداب‌شکن در سرریز دایره‌ای، مناسب‌تر است، همچنین میزان جریان ورودی و ارتفاع آب روی سرریز بیشتر از سرریز دایره‌ای است.
علیرضا رضائی آهوانویی، حجت کرمی، فرهاد موسوی،
جلد 23، شماره 3 - ( 9-1398 )
چکیده
در این پژوهش، با استفاده از نرم‌افزار FLOW3D، ابتدا عملکرد سرریز کلیدپیانویی غیرخطی (قوسی) و سرریز کلیدپیانویی خطی در پلان، با طول سرریزی برابر، مقایسه شده است. نتایج نشان می‌دهد که در‌نتیجه غیرخطی کردن سرریز کلیدپیانویی، ضریب دبی تا 20 درصد افزایش پیدا می‌کند. بررسی کانتورهای سرعت برای این دو مدل سرریز نیز نشان می‌دهد که بیشینه سرعت در محدوده سازه سرریز کلیدپیانویی غیرخطی حدود 30 درصد نسبت به سرریز کلیدپیانویی خطی کمتر است. سپس، عملکرد سرریز کلیدپیانویی غیرخطی در دو حالت تحدب قوس رو به داخل و رو به خارج کانال بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد در‌حالتی که تحدب قوس رو به داخل کانال قرار گیرد، ضریب دبی در محدوده مورد بررسی به‌طور متوسط به‌میزان هشت درصد نسبت به زمانی که تحدب قوس رو به خارج کانال قرار گیرد، افزایش پیدا می‌کند. بررسی کانتورهای فشار برای این دو مدل سرریز نیز نشان می‌دهد که به‌طور متوسط، فشار در محدوده سازه سرریز کلیدپیانویی با تحدب قوس رو به داخل کانال حدود پنج درصد نسبت به سرریز با تحدب قوس رو به خارج کانال بیشتر است. این افزایش فشار منجر به کاهش سرعت و پخش بهتر جریان روی کلیدهای سرریز می‌شود.
سیدعلی بنی شعیب، امین بردبار، امیرعباس کمان بدست، علیرضا مسجدی، محمد حیدرنژاد،
جلد 23، شماره 4 - ( 12-1398 )
چکیده
ترکیب سرریز زیگزاگی با سرریز پلکانی یک ترکیب خوبی از سرریزها برای تخلیه سیلاب از مخازن سدها است. زیرا از یک‌طرف، سرریز زیگزاگی ظرفیت تخلیه سیلاب را افزایش می‌دهد و از طرف دیگر، سرریز پلکانی باعث افزایش افت انرژی در پایین‌دست سرریز می‌شود. در ادامه به ترکیب این دو سازه و تغییر ابعاد آنها برای بیشتر کردن استهلاک انرژی آب پرداخته شده است. به‌منظور بررسی آزمایشگاهی این پژوهش، از یک فلوم با قوس 90 درجه در دانشگاه آزاد واحد اهواز استفاده شد و با انتخاب مدل‌های زیگزاگی روی پله در سه شکل زیگزاگ، دو طول و سه عرض متفاوت زیگزاگ و پنج دبی، در مجموع 90 آزمایش انجام شد. پس از تحلیل نتایج مشخص شد که در ترکیب سرریز پلکانی با سرریز زیگزاگی از نظر شکل پله به‌ترتیب اشکال مثلثی، مستطیلی و ذوزنقه‌ای، شاهد کاهش افت انرژی هستیم. سرریزهای زیگزاگی دو سیکله دارای افت انرژی بیشتری نسبت به تک‌سیکله‌ها هستند که به‌دلیل افزایش طول خزش و استهلاک است. با افزایش yc/h)) 02/0 تا 032/0 شاهد افزایش افت انرژی هستیم ولی با افزایش (yc/h) از 032/0 به 057/0 روند عوض شده و شاهد کاهش افت انرژی هستیم که این پدیده به‌دلیل استغراق پله‌ها، کاهش زبری پله‌ها و افزایش شدت ورود هوا است که در استهلاک انرژی تأثیر می‌گذارد.
