بررسی آزمایشگاهی ضریب دبی سرریزهای جانبی لبه تیز مرکب

سرریز جانبی یکی از معمول ترین سازه های کنترل و انحراف جریان در آزمایشگاه های هیدرولیک، شبکه های آبیاری و زه کشی، کانال های انتقال آب و فاضلاب است. سرریزها عموما لبه تیز بوده و از نظر دقت اندازه گیری دبی و نیز تخلیه جریان، دارای محدودیت می باشند، به همین دلیل در این پژوهش برای اولین بار سرریزهای جانبی لبه تیز با مقطع مرکب (ترکیبی) پیشنهاد شده است. اندازه گیری دقیق تر جریان در محدوده وسیعی از دبی ها نسبت به سرریزهای جانبی ساده از جمله موارد برتری این گونه سرریزها می باشد. در این پژوهش برای برآورد ضریب دبی، آزمایش هایی بر روی یک سرریز جانبی مرکب مستطیلی- مستطیلی و با عرض و ارتفاع متغیر انجام شده است. تحلیل ابعادی پارامترهای موثر بر دبی جریان عبوری از سرریز مرکب نشان داد که ضریب دبی این سرریز تابعی از عدد فرود در بالادست جریان، نسبت میانگین وزنی ارتفاع تاج سرریز به عمق جریان در بالادست سرریز و عرض کانال به عمق جریان در بالادست سرریز است. ابتدا براساس نتایج آزمایشگاهی و نیز اصول بهینه سازی، رابطه ای بدون بعد برای محاسبه ضریب دبی سرریز استخراج شده و سپس رابطه جدیدی برای محاسبه دبی جریان عبوری از سرریزهای جانبی مرکب مستطیلی پیشنهاد شده است. با مقایسه آماری نتایج این رابطه با داده های آزمایشگاهی، ضریب تبیین معادله در مراحل واسنجی و صحت سنجی به ترتیب 96/0 و 98/0 به دست آمد. همچنین متوسط خطای نسبی این رابطه حدود 4/6 درصد به دست آمده است.