تاثیر هد انرژی و عرض کلیدهای ورودی و خروجی بر ضریب دبی سرریز کلید پیانویی

سرریزهای کلید پیانویی نوعی از سرریزهای غیرخطی است که دبی در واحد عرض بیشتری نسبت به سایر سرریزها دارد و در مناطقی که تکیه گاه سد اجازه احداث سرریز با طول زیاد را نمی دهد، می توان استفاده کرد. این نوع سرریز اخیرا در مخازن سدها مورد استفاده قرار گرفته و به همین دلیل هنوز بررسی جامع روی این نوع سرریز صورت نگرفته است. در این تحقیق، ابتدا با استفاده از مدل عددی فلوتردی جریان عبوری از سرریز کلید پیانویی شبیه سازی و نتایج مدل با داده های آزمایشگاهی مقایسه شد. در صورتی که در مدل فلوتردی برای جداسازی معادله اندازه حرکت از شمای second order و مدل آشفتگی k-ε RNG استفاده شود، دقت شبیه سازی جریان عبوری از سرریز بیشتر می شود. همچنین در این پژوهش تاثیر هد انرژی و نسبت عرض کلیدهای ورودی به خروجی بر ضریب دبی سرریز با استفاده از مدل عددی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان دارد، افزایش نسبت He/P باعث کاهش ضریب دبی می شود. به طوری که ضریب دبی برای He/P=0.92 حدود 50 درصد نسبت به He/P=0.24 کاهش می یابد. با افزایش عمق آب روی سرریز، تداخل جریان در محل شکستگی سیکل های سرریز صورت می گیرد و در نتیجه ضریب دبی کاهش می یابد. یکی دیگر از عوامل موثر بر ضریب دبی سرریز کلید پیانویی نسبت عرض کلید ورودی به خروجی است. با افزایش نسبت عرض کلید ورودی به کلید خروجی ضریب دبی افزایش یافته و سپس در Wi/Wo برابر 5/1 حداکثر می شود. تاثیر نسبت Wi/Wo بر ضریب دبی با افزایش عمق آب روی تاج سرریز بیشتر می شود.