Experimental Study on Hydraulics of the Piano Key Weirs with Modified Outlet Keys

صفرزاده, اکبر (2017) Experimental Study on Hydraulics of the Piano Key Weirs with Modified Outlet Keys. University of Mohaghegh Ardabili, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
Final-2010.pdf

Download (2MB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

In this research, physical models of the common rectangular piano key weirs and weirs with modified keys are made using PVC plates and experiments have been conducted under different hydraulic conditions in order to determine the flow behavior and discharge coefficient curves. A one meter width channel is used for experiments and flow rate is measured using an electromagnetic flow meter with 1 l/s accuracy. Three dimensional water surface profiles are measured using a digital point gauge with 0.01 mm accuracy. In this study, hydraulics of the pianokey weirs with modified outlet keys by deepening the upstream of key and installing a vertical wall at the downstream crest of the inlet key has been studied and effects of the mentioned modifications on the performance of the PKW are investigated. Experiments are conducted for a wide range of the hydraulic conditions. Furthermore, flow over a one meter width linear sharp crested weir is investigated to assess the hydraulic performance of the tested piano key weirs with the corresponding hydraulic conditions. Results showed that the upstream vertical wall does not affect the performance of the weir, while, the vertical wall at the downstream end of the nlet key improves the discharge distribution over the side crets and as a result, the nappes collision at the outlet key has been controlled considerably. This phenomenon prevents the local submergence at the downstream end of the outlet key and results in increase of the weir performance and discharge coefficient compared to the common pianokey weir.

Item Type: Other
Persian Title: مطالعه آزمایشگاهی هیدرولیک سرریزهای کلیدپیانویی با کلیدهای خروجی اصلاح شده
Persian Abstract: در این تحقیق، مدل فیزیکی از سرریزهای کلید پیانویی مستطیلی از جنس PVC در حالت عادی و با کلید های خروجی اصلاح شده ساخته شده و آزمایشها به ازای طیف وسیعی از شرایط هیدرولیکی برای تعیین رفتار جریان و همچنین منحنی¬های ضریب دبی، بر روی سرریزهای کلید پیانویی با کلیدهای اصلاح شده انجام شده است. آزمایشها در یک کانال به عرض یک متر، که توسط دیواره های پی.وی.سی به 5/0 متر کاهش داده شده، انجام شده و برای اندازه گیری دبی از فلومتر مغناطیسی با دقت 1 لیتر بر ثانیه استفاده شده¬است. اندازه¬گیری پروفیل سه بعدی سطح آب با استفاده از یک خط کش دیجیتال با دقت 01/0 میلی متر انجام شده است. در این طرح هیدرولیک سرریز های کلید پیانویی با کلید خروجی اصلاح شده بصورت افزایش عمق محدوده ریزشی بالادست کلید خروجی و همچنین ایجاد یک دیواره قائم در انتهای کلید ورودی مطالعه شد و ضمن تعیین الگوی جریان بر روی آنها، تأثیر اصلاح کلید خروجی بر میزان آبگذری برای هدآب به ارتفاع سرریز مختلف مورد بررسی قرار گرفت. مطالعه برای سرریز با هد به ارتفاع مختلف انجام شده و آزمایش ها در محدوده وسیعی از شرایط هیدرولیکی انجام شد. برای بررسی میزان کارایی سرریزهای مورد نظر نسبت به سرریزهای خطی، جریان بر روی سرریز لبه تیز با عرض یک متر و به ازای شرایط هیدرولیکی متناظر با سرریزهای کلید پیانویی نیز مطالعه شد. بر اساس نتایج حاصله، ایجاد دیواره قائم در بالادست کلید خروجی تاثیر چندانی بر بهبود عملکرد هیدرولیکی سرریز کلید پیانویی ندارد. در حالیکه با افزودن دیواره قائم در انتهای کلید ورودی، بواسطه توزیع مناسب جریان بر روی تاجهای کناری و تاج پایین دست، برخورد سفره های ریزشی در داخل کلید خروجی به حد زیادی کاهش یافته و از وقوع استغراق موضعی جلوگیری می شود. در اثر این پدیده، عملکرد سرریز کلید پیانویی با وجود دیواره قائم در انتهای کلید ورودی باعث اصلاح الگوی جریان و افزایش ضریب دبی نسبت به سرریز کلید پیانویی معمولی می شود.
Subjects: Research Projects
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Faculty of Engineering > Department of Civil Engineering
Date Deposited: 30 Jun 2019 06:18
Last Modified: 30 Jun 2019 06:18
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/8287

Actions (login required)

View Item View Item