بررسی آزمایشگاهی جریان آزاد و مستغرق در سرریزهای کلید پیانویی

سرریزهای کلید­پیانویی (PKWs) جزء سرریزهای غیرخطی هستند که می­توانند دبی را برای عرض مشخص و بدون افزایش بار آبی افزایش دهند. در شرایطی که سطح تماس سازه با سرریز یا فونداسیون محدود باشد، سرریزهای کلیدپیانویی با افزایش طول تاج سرریز در بالادست و پایین­دست پایه، می­توانند جایگزین مناسبی برای سرریزهای کنگره­ای باشند. در این تحقیق، برای بررسی عملکرد هیدرولیکی سرریزهای کلیدپیانویی در شرایط جریان آزاد و جریان مستغرق، در مجموع ۵۵۴ آزمایش روی ۱۱ مدل فیزیکی اجرا شد. نتایج بررسی­ها نشان می­دهد که در شرایط جریان آزاد و در نسبتبار آبی ۰/۱ سرریز کلیدپیانویی با نسبت عرض دهانه­های ورودی به عرض دهانه­های خروجی۱/۲، کارایی هیدرولیکی بیشتری نسبت به سایر سرریزها دارند. ضریب دبی این سرریزها با ثابت بودن نسبت عرض دهانه­ها و با تغییر شیب دهانه­ها از ۵/۱:۱ به منحنی (ربع دایره) حدود ۳ درصد افزایش می­یابد. در شرایط جریان مستغرق، با کاهش نسبتبارآبی ((Ho/P، نسبت بار آبی مستغرق به بار آبی آزاد بالادست (H*/Ho) افزایش می­یابد. در سرریز کلیدپیانویی، با نسبت عرض دهانه­های برابر ۱ و در مقادیر نسبت­های استغراق کوچک­تر از ۰/۴۸(۰/۴۸>S ) عمق پایین­دست تاثیری بر عمق بالادست سرریز ندارد و H*=Ho است. اصلاح سرریزهای کلیدپیانویی با نسبت عرض دهانه­ها برابر ۱ باعث می­شود که در این سرریز شروع استغراق زودتر و استغراق کامل دیرتر به­وجود آید و اصلاح سرریزهای کلیدپیانویی با شیب­های منحنی شکل و نسبت عرض دهانه­ها برابر ۱ باعث می­شود که استغراق در این سرریز دیرتر شروع شود و حد استغراق کامل آنها تغییری نکند.

Keywords:

جریان آزاد و مستغرق , نسبت استغراق , سرریز کلید پیانویی , سرریز کنگره ای