Abstract




 
   

IJE TRANSACTIONS C: Aspects Vol. 31, No. 12 (December 2018) 1971-1972   

downloaded Downloaded: 0   viewed Viewed: 50

  STUDY THE EFFECT OF THE OPENING HOLE ON THE HYDRAULIC PERFORMANCE OF CRUMP WEIR
 
Hala K. AL-Naiely, ZAINAB S. AL-KHAFAJI and S. Khassaf
 
( Received: September 08, 2018 – Accepted: November 26, 2018 )
 
 

Abstract    Nowadays, developed and applied the hydrology field become very important thing in the life due to the wide verity advantages for the applications of this field. Hydraulic Structures such as crump weir are placed in channels to estimate or measure flow rate and flow control devices. In this study there is a new performance for crump weir which appears by adding opening holes in the model of crump weir. Opening holes are working as an energy dissipater and as an improver for the discharge coefficient (Cd). Where the discharge coefficient (Cd) is improved and recorded a higher values in comparison with conventional weir under the same laboratory conditions. The twenty-eight laboratory experiments were carried out by using free flow in a horizontal channel of 12 m length, 0.5 m width and 0.35 m depth for a wide range of discharge. The experimental results indicated that Cd values increase by increasing the number opening holes in body of crumb weir. Thus; increasing the holes numbers from one hole to two holes and three holes) increase Cd value about (10 %, 11% and 13%) respectively as compared with traditional weirs without opening holes. On the other hand, The results revealed better flow behaviour for two holes model than one and three holes, the flow is more stable and the transition flow regime has less instabilities and Energy dissipation rate is the maximum. Thus; the weir crumb with three voids are not stable and it was not easy to localized it in the channel.

 

Keywords    Crump Weir, Discharge Coefficient, Energy Dissipation, Hydraulic jump, Hydraulic Structure, Open channels

 

چکیده    امروزه، زمینه های هیدرولوژی را توسعه داده و به کار برده می شود، به دلیل مزیت های گسترده ای برای کاربرد این حوزه، بسیار مهم است. سازه های هیدرولیکی از قبیل کراس پله در کانال ها برای تخمینی یا اندازه گیری جریان جریان و دستگاه های کنترل جریان قرار می گیرند. در این مطالعه یک عملکرد جدید برای پله ی فرو ریختگی وجود دارد که با افزودن سوراخ های باز در مدل نفوذ کریستالی ظاهر می شود. سوراخهای باز شدن به عنوان یک قطره دهنده انرژی و به عنوان یک بهبود برای ضریب تخلیه (Cd) کار می کنند. از آنجا که ضریب تخلیه (Cd) بهبود یافته است و مقادیر بالاتری را نسبت به معادله متعارف در شرایط آزمایشگاهی مشابه ثبت می کند. بیست و هشت آزمایش آزمایشگاهی با استفاده از جریان آزاد در کانال افقی 12 متر طول، عرض 0.5 متر و عمق 0.35 متر برای طیف گسترده ای از تخلیه انجام شد. نتایج تجربی نشان داد که مقدار Cd با افزایش تعداد سوراخ های باز شدن در بدن موج میانی افزایش می یابد. بدین ترتیب؛ افزایش تعداد سوراخ ها از یک سوراخ به دو سوراخ و سه سوراخ) به ترتیب در مقادیر Cd (10٪، 11٪ و 13٪) افزایش می یابد، در مقایسه با معابر سنتی بدون باز کردن حفره ها. از سوی دیگر، نتایج نشان داد که رفتار جریان بهتر برای مدل دو سوراخ از یک و سه سوراخ، جریان پایدار تر است و رژیم جریان گذار دارای بی ثباتی کمتر است و میزان تلفات انرژی حداکثر است. بدین ترتیب؛ شکاف باریک با سه حفره پایدار نیست و آن را در کانال محلی سازی آسان نیست.

References    [1]   Bengtson H. H., 2011. Sharp-Crested Weirs For Open Channel Flow Measurement. PhD, P.E,1-27. [2]  Crump, e.s. and Burkitt, f., 1952. A new method of gauging stream flow with little afflux by means of a submerged weir of triangular profile. proceedings of the institution of civil engineers, 1(2), pp.223-242. [3]   Abbas, H. A., 2014. A Study of Flow Over Different Opening of Combined Weir and Below Gates. M.Sc. Thesis, Hydraulic Structures (Civil Engineering), Kufa University, Iraq [4]  Wessels, P. and Rooseboom, A., 2009. Flow-gauging structures in South African rivers Part 1: An overview. Water SA, 35(1), pp.1-9.[5]  Keller R. J., 1989. Sloping Crest Crump Weir.  University of Leeds, Copyright ASCE. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, Vol. 115, No. 2©ASCE, Paper No. 23380. Open. [6]  Razi, M., Adib, M., Tjahjanto, D., Mohamed, W., Afnizan, W. and Husin, S.N., 2013. Evaluation Of Unsteady Channel Flow Characteristics Over A Crump Weir.  Department of Water Resource and Environmental Engineering Faculty of Civil and Environmental Engineering Universiti Tun Hussein Onn Malaysia, 864. [7] USBR, 1997. Water Measurement Manual. United States Dept. of the Interior, Bureau of Reclamation, 3rd Edition, Denver. [8] Zahraa, Sh.L, 2016” Experimental Investigation of The effect of Crump weir geometry on the coefficient of discharge” . M.Sc. Thesis, Hydraulic Structures (Civil Engineering), Kufa University, Iraq. [9] Nasret, M. T., 2014. Analytical Study For Submerged Groins By Computational Fluid Dynamic Model. M.Sc. Thesis, Hydraulic Structures (Civil Engineering), Kufa University, Iraq. [10] Chanson H., 2001. "Hydraulic Design of Stepped Spillways and Downstream Energy Dissipaters", Dam Engineering, Vol. 11, No. 4, pp. 205-242.  [11]  Chow, V.T. (1959). "Open Channel Hydraulics." McGraw-Hill, New York. [12]  Andre, S.,2004. "High Velocity Aerated Flow on Stepped Chutes with Macro-Roughness Elements." Ph.D. Thesis, Polytechnique Federal Institute of Lausanne, Lausanne, Switzerland. [13] Pegram, G.G.S., Officer A.K., and Mottram, S.R. (1999). "Hydraulics of Skimming Flow on Modeled Stepped Spillways." J. Hydr. Eng., ASCE, 125(5): 500-510. [14] Boes, R. and Hager, W., 2003b. "Hydraulic Design of Stepped Spillways." J. Hydr. Eng., ASCE, 129 (9), 671-679. [15]  Wang, H. and Chanson, H. ,2013. "Free-Surface Deformation and Two-Phase Flow Measurements in Hydraulic Jumps." Research Report No. [16]  Environment Agency, 2008. Low-cost modifications of the Crump weir to improve fish passenger.  Using science to create a better place.





International Journal of Engineering
E-mail: office@ije.ir
Web Site: http://www.ije.ir