بررسی خصوصیات هیدرولیکی تعدادی سرریز تاج دایره ای

در این تحقیق خصوصیات هیدرولیکی جریان روی مقاطعی از سرریزهای تاج دایره ای در 7 گروه و 30 مدل آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. سه گروه سرریزهای استوانه ای ، نیم استوانه ای و ربع استوانه ای هر کدام در چهار شعاع انتخاب گردیدند. سایر گروه ها با تغییرات شیب بالادست ، شیب پایین دست و ارتفاع سرریز مورد مطالعه و بررسی آزمایشگاهی قرار گرفتند. تاثیر تغییر کمان تاج در بالادست ، شیب پایین دست و ارتفاع سرریز مورد مطالعه و بررسی هازمایشگاهی قرار گرفتند. تاثیر تغییر کمان تاج در بالادست نیز مورد بررسی قرار گرفت . خصوصیات هیدرولیکی جریان شامل ضریب دبی و توزیع سرعت ، توزیع فشار ، افت انرژی ، پروفیل سطح آب و عمق روی تاج می باشد. آزمایشات در کانال آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده کشاورزی دانشگاه صنعتی اصفهان انجام گردید.با حل عددی معادلات جریان اطراف استوانه رابطه های بدون بعدی برای ضریب دبی و سرعت روی تاج سرریز های استوانه ای ارائه شد. این رابطه ها با داده های آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفته و تطابق خوبی بین داده های آزمایشگاهی و نتایج بدست آمده از راه حل تحلیلی وجود داشت. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل داده های آزمایشگاهی نشان داد که در سرریزهای استوانهای و نیم استوانه ای با افزایش بار دبی ، ضریب دبی افزایش می یابد و در سرریزهای ربع استوانه ای با افزایش بار ضریب دبی ابتدا افزایش و سپس کاهش می یابد . تغییرات شیب دیواره بالادست و تغییر کمان تاج در بالادست تاثیر ی بر روی ضریب ندارد و افزایش شیب دیواره پایین دست و ارتفاع سرریز موجب افزایش ضریب دبی گردید.سرعت نزدیک کف تاج دارای بیشتر مقدار و با نزدیک شدن به سطح آب مقدار آن کاهش می یابد. تغییرات شیب پایین دست ، ارتفاع و کمان تاج در بالا دست بر توزیع سرعت در تاج بدون تاثیر بود. فشار روی تاج هیدروستاتیک نبوده و با افزایش بار کاهش یافت.افت انرژی در سرریزهای استوانه ای بیشتر از نیم استوانهای و در سرریز های نیم استوانه ای بیشتر از ربع استوانه ای بود .افزایش شیب بالادست و پایین دست موجب افزایش افت گردید. عمق جریان روی تاج در سرریز های استوانهای و ربع استوانهای به ترتیب برابر با 69/0 و 81/0 بار کل از سطح تاج بود. با افزایش شیب بالا دست موجب افزایش عمق روی تاج گردید.