نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• رسول دانشفراز ¹
• رضا نوروزی ²
• حمیدرضا عباس زاده ³

¹ استاد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

² دانش آموخته دکتری، گروه علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

³ دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

چکیده

در پژوهش حاضر ضریب انقباض، ضریب دبی، طول پرش هیدرولیکی و افت انرژی نسبی که در آن دریچه به‌عنوان مولد جریان فوق بحرانی عمل می‌کند، در بازشدگی‌های مختلف موردبررسی قرار گرفت. بیش­ترین مقدار ضریب انقباض مربوط به دریچه با کم‌ترین مقدار بازشدگی می‌باشد. میزان بازشدگی دریچه با ضریب دبی جریان رابطه معکوس دارد. در یک دبی مشخص، افزایش بازشدگی منجر به کاهش استهلاک انرژی نسبی می‌گردد. همچنین با افزایش عدد فرود بعد از دریچه افت انرژی نسبی افزایش پیدا می‌کند. در پژوهش حاضر دامنه عدد فرود بعد از دریچه از 2/2 تا 2/14 تغییر کرده است که تأثیر مستقیمی بر طول پرش هیدرولیکی دارد و با افزایش بازشدگی، عدد فرود و طول پرش کاهش می‌یابد. میزان بازشدگی دریچه با عمق آب بالادست و نیروی هیدرودینامیکی وارد بر دریچه رابطه عکس دارد. روابط چندجمله‌ای غیرخطی رگرسیونی برای پیش‌بینی افت انرژی نسبی و ضریب دبی با نتایج مناسب شاخص‌های آماری خطای جذر میانگین مربعات و شاخص کلینگ گوپتا ارائه شد. برای ضریب دبی بیش از 78% داده‌ها دارای خطایی کم‌تر از 5/1±% هستند. همچنین برای افت انرژی نسبت به بالادست و پایین‌دست، بیش از 88% داده‌ها به‌ترتیب دارای خطای نسبی کم‌تر از 5± و 1±% می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

• استهلاک انرژی
• بازشدگی دریچه
• ضریب انقباض
• ضریب‌دبی
• نیروی هیدرودینامیکی

موضوعات

• هیدرولیک و مهندسی رودخانه

عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation of Hydraulic Parameters of Flow in Sluice Gates with Different Openings

نویسندگان [English]

• Rasoul Daneshfaraz ¹
• Reza Norouzi ²
• Hamidreza Abbaszadeh ³

¹ Professor, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Maragheh, Iran

² Ph.D. Alumni, Department of Water Engineering, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran

³ M.Sc. Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Maragheh, Maragheh, Iran

چکیده [English]

Here, the contraction coefficient, discharge coefficient, hydraulic jump length, and relative energy dissipation in which the gate acts as a supercritical flow generator were investigated at different openings. The maximum value of the contraction coefficient is related to the gate with the lowest amount of opening. The amount of gate opening is inversely related to the discharge coefficient. At a certain discharge, increasing opening leads to a decrease in relative energy dissipation. Moreover, with increasing Froude number, relative energy dissipation increases. Here, the amplitude of the Froude number changed from 2.2 to 14.2, which has a direct effect on the hydraulic jump length, and with increasing opening, the Froude number and jump length decreased. The amount of opening is inversely related to the upstream water depth and the hydrodynamic force applied to the gate. Regression nonlinear polynomial relationships were presented to predict relative energy dissipation and discharge coefficient with appropriate statistical indicators of root mean square error and Kling Gupta. For the discharge coefficient, mdecreasedore than 78% of the data have an error of less than ±1.5%. In addition, for energy dissipation relative to the upstream and downstream, more than 88% of the data have a relative error of less than ±5 and ±1%, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

• Contraction Coefficient
• Discharge Coefficient
• Energy Dissipation
• Gate Opening
• Hydrodynamic Force