بررسی رابطه دبی- اشل و ضریب دبی جریان در سرریزهای لبه تیز پلان مثلثی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 Tabriz University, Agricultural faculty, Irrigation department

2 دانشجوی دکترای گروه علوم و مهندسی آب تبریز

3 گروه مهندسی آب دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

4 گروه مهندسی آب- دانشگاه تبریز

چکیده

سرریزهای لبه تیز پلان مثلثی، سرریزهایی هستند که از یک لبه مستقیم و صاف برخوردار نبوده و در پلان، از حالت خطی شکسته برخوردار می‌باشند. هدف از این تحقیق ارائه یک رابطه برای تعیین ضریب دبی جریان این نوع از سرریزها می‌باشد که در نهایت یک رابطه رگرسیونی با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی بر اساس پارامترهای هندسی h/p و α ارائه شد. برای صحت سنجی، نتایج حاصل از این رابطه با نتایج مدل عددی فلوئنت مورد مقایسه قرار گرفت که حاکی از دقت بالای رابطه مذکور بود. علاوه بر این به عملکرد مدل‌های هوشمند شبکه عصبی مصنوعی (ANN)، برنامه ریزی بیان ژن (GEP) و مدل‌های رگرسیونی چند متغیره خطی و غیر خطی در کاربرد رابطه دبی – اشل سرریزهای لبه تیز پلان مثلثی پرداخته شد. ارزیابی نتایج به دست آمده با استفاده از معیارهای آماری R2، RMSE، NSE و RE% انجام گردید. مقادیر معیارهای آماری R2، RMSE، NSE و RE% برای مدل ANN به ترتیب 998/0، 0076/0، 997/0 و %74/1 به دست آمد که نشان از برتری این مدل نسبت به سایر روش‌ها را دارد. همچنین نتایج نشان داد که در سرریزهای پلان مثلثی بسته به زاویه قرارگیری، میزان ضریب دبی جریان 1 الی 8 درصد نسبت به سرریزهای هم عرض کانال افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Investigation the Stage- Discharge Relationship and Discharge Coefficient in Sharp-Crested Weirs with Triangular Shape in Plan

نویسندگان [English]

  • Farzin Salmasi 1
  • Bahram Nourani 2
  • Reza Norouzi 3
  • Faezeh Rezaei 4
2 Candidated Ph.D of Hydrauilc Structures, Tabriz University
3 Department of water engineering, Tabriz University, Tabriz, Iran.
4 Department of water engineering, University of Tabriz
چکیده [English]

The triangular in plan sharp-crested weirs do not have a direct and straight edge and are in good agreement with the broken line. The aim of the present study is to provide an equation for discharge coefficient (Cd) for these types of weirs. Cd is between 0.53-0.88 based on the observed data. For =15 degrees Cd has highest value and thus weir can convey maximum discharge. Using laboratory data based on h/p and α parameters, a regression equation was presented. The results of the regression equation were compared with the results of the numerical model (Ansys Fluent) and the results showed the high precision of this equation. Ansys Fluent software works based on finite volume method. The numerical simulation is 3D. In addition, the performance of MR-Linear and MR-nonlinear regression models on the application of the stage-discharge equation the triangular in plan sharp-crested weirs were investigated and indicated that the result of this equations is very similar to results of the experimental data. The results also showed that due to the angle of the triangular in plan sharp-crested weirs, the Cd is increased from 1 to 8 % to the suppressed weir. In a situation where the head on the crest of these weirs is low, they will show better performance.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Weri
  • Triangular in plan
  • Discharge Coefficient
  • Stage-discharge
  • Ansys Fluent