Journal of Water and Soil Science

fa مقایسه عملکرد هیدرولیکی سرریزهای کلیدپیانویی خطی و کلیدپیانویی غیر‌خطی در پلان Comparison of Hydraulic Performance of Linear and Nonlinear Piano-Key Weirs in Plan عمومی Ggeneral پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">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.</div> <div style="text-align: justify;">In this research, by using FLOW3D, the performance of non-linear (arced) piano key (PKW-NL) in plan and linear piano key weir (PKW-L), with equal length of weir, was compared. Results showed that nonlinearity of the weir caused 20% increase in the discharge coefficient. Investigating the velocity contours for these two weir models also showed that maximum velocity within the PKW-NL weir structure is about 30% lower than the PKW-L weir. Also, the performance of non-linear piano key weir was evaluated under inward (PKW-IC) and outward (PKW-OC) curvatures to the channel. Results showed that in the case of PKW-IC weir, the discharge coefficient was increased by 8% as compared to the PKW-OC weir. Investigating the pressure contours for these two weir models also shows that the average pressure within the PKW-IC weir structure is about 5% higher than the PKW-OC weir. This increase in pressure leads to a decrease in the speed and better distribution of flow over the weir keys.</div> سرریز کلیدپیانویی خطی, سرریز کلیدپیانویی غیرخطی, ضریب آبگذری, مدل‌سازی عددی, FLOW3D Weir, Linear piano key, Non-linear piano key, FLOW3D, Discharge coefficient, Numerical modeling 395 407 http://jstnar.iut.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-3412-2&slc_lang=fa&sid=1 A. Rezaei Ahvanooei علیرضا رضائی آهوانویی a.rezaei@semnan.ac.ir No 1. Department of Water Engineering and Hydraulic Structures, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran. 1. گروه مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان H. Karami حجت کرمی hkarami@semnan.ac.ir Yes 1. Department of Water Engineering and Hydraulic Structures, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran. 1. گروه مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان F. Mousavi فرهاد موسوی fmousavi@semnan.ac.ir No 1. Department of Water Engineering and Hydraulic Structures, Faculty of Civil Engineering, Semnan University, Semnan, Iran. 1. گروه مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه سمنان