Xây dựng công thức xác định hệ số khả năng tháo cho tràn piano chảy tự do

Tràn piano (PKW) là tràn kiểu mới được nghiên cứu, phát triển, ứng dụng mạnh mẽ trong 20 năm gần đây. Đến nay đã có nhiều nghiên cứu trong xác định cấu tạo của tràn, xác định các yếu tố hình học chính, yếu tố thủy lực chính ảnh hưởng đến khả năng tháo qua PKW. Tuy nhiên việc thiết lập công thức xác định khả năng tháo qua PKW vẫn còn rời rạc. Các công thức đã công bố tiếp cận theo các giới hạn của tỷ lệ hình học cấu tạo tràn và loại tràn (A, B, công xôn 1 đầu hoặc 2 đầu) mà không tiếp cận theo các trạng thái chảy qua PKW nên có độ chính xác thấp. Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu thiết lập công thức xác định khả năng tháo qua tràn piano phân theo các trạng thái chảy từ số liệu thí nghiệm trên mô hình vật lý. Công thức xây dựng có sai số dưới 12,5% so với kết quả thí nghiệm của nhiều tác giả, phù hợp để tính toán trong thực tế.

1. MỞ ĐẦU*

2. CẤU TẠO VÀ ĐẶC ĐIỂM DÒNG CHẢY QUA TRÀN PIANO

2.1. Cấu tạo hình học tràn piano

2.2. Cấu tạo dòng chảy qua tràn piano

3. MỘT SỐ CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG THÁO QUA PKW

3.1. Các dạng công thức tính khả năng tháo

3.2. Công thức tính hệ số khả năng tháo

4. XÂY DỰNG CÔNG THỨC XÁC ĐỊNH KHẢ NĂNG THÁO QUA TRÀN PIANO

4.1. Mô hình nghiên cứu

4.2. Xây dựng công thức từ kết quả thí nghiệm

4.2.1. Xây dựng công thức thực nghiệm

4.2.2. Đánh giá và bình luận

5. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2011), Tiêu chuẩn thiết kế tràn phím đàn Piano áp dụng cho công trình đập dâng Văn Phong;

[2] Trương Chí Hiền, Trần Hiếu Thuận (2009), “Khả năng tháo nước của đập tràn phím Piano ngưỡng thấp trên kênh tiêu nước”, Tạp chí phát triển Khoa học và Công nghệ.

[3] Lê Văn Nghị và cs (2018), “Thủy lực tràn Piano”, Sách chuyên khảo, Nhà XB Khoa học và Kỹ thuật, Hà nội.

[4] Đoàn Thị Minh Yến, Lê Văn Nghị (2017), “Đặc trưng hình dạng và nối tiếp của dòng chảy qua tràn piano”, Tạp chí Khoa học và công nghệ thủy lợi, Hà Nội;

[5] Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 12262: 2018, Công trình thủy lợi - Tràn xả lũ, tính toán thủy lực tràn dạng phím piano, Hà Nội.

[6] A.J. Schleiss (2011), “From Labyrinth to Piano Key Weirs – A historical review”, Labyrinth and Piano Key Weirs – PKW 2011, Published by CRC Press, London, ISBN 978-0-415-68282-4, pp.3-15;

[7] A.Noui & A. Ouamane (2011), “Study of optimization of the Piano Key Weir”, Labyrinth and Piano Key Weirs – PKW 2011, Published by CRC Press, London, ISBN 978-0-415-68282-4, pp.175-182;

[8] Abdorreza Kabiri-Samani & Amir Javaheri, (2012), IAHR, Discharge coefficients for free and submerged flow over Piano Key weirs.

[9] F.Lempérière & A.Ouamane (2003), “The Piano Keys weir: a new cost – effective solution for spillways”, Hydropower & Dams, 7(5):144-149;

[10] F.Lempérière., J.-P.Vigny & A.Ouamane (2011), “General comments on Labyrinths and Piano Key Weirs: The past and present”, Labyrinth and Piano Key Weirs – PKW 2011, Published by CRC Press, London, ISBN 978-0-415-68282-4 , pp.17-24;

[11] G.M.Cicero & J.R.Delisle (2013), “Discharge characteristics of Piano Key weir under submerged flow”, Labyrinth and Piano Key Weirs II – PKW 2013, Published by CRC Press, London, ISBN 978-0-138-00085-8, pp. 101-108;

[12] M. Ho Ta Khanh, T. Chi Hien & N. Thanh Hai (2011), “Main Result of the P.K weir model tests in Viet Nam (2004-2010)”, Labyrinth and Piano Key Weirs – PKW 2011, Published by CRC Press, London, ISBN 978-0-415-68282-4 , pp.191-198;

[13] M.Leite Ribeiro, J-L.Boillat, A.J Schleiss, O.Le Doucen & F.Laugier (2011), “Experimental parametric study for hydraulic design of PKWs”, Labyrinth and Piano Key Weirs – PKW 2011, Published by CRC Press, London, ISBN 978-0-415-68282-4, pp.183-190;

[14] O.Machiels, S.Erpicum, P.Archambeau, B. Dewals & M.Pirotton (2011), “Influence of the Piano Key Weir height on its discharge capacity”, Labyrinth and Piano Key Weirs – PKW 2011, Published by CRC Press, London, ISBN 978-0-415-68282-4 , pp.59-66;

[15] Olivier Machiels, Michel Pirotton et al. (2014) “Experimental parametric study and design of Piano Key Weirs”, Journal of Hydraulic Research.

[16] S.Erpicum, P.Archambeau, M.Pirotton, and B.J.Dewals, (2014). “Geometric parameters influence on Piano Key Weir hydraulic performances”. 5th IAHR International Symposium on Hydraulic Structures, Brisbane, Australia, (1-8). 25-27 June 2014.

[17] Sebastien Erpicum, Blake P.Tullis et al. (2016), IAHR, Scale effects in physical piano key weirs models.
_________________________________________________________________________________________________________________

Chi tiết bài báo xem tại đây: Xây dựng công thức xác định hệ số khả năng tháo cho tràn piano chảy tự do

Lê Văn Nghị, Đoàn Thị Minh Yến
Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam

TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI