بررسی آزمایشگاهی مشخصات جریان در دریچه‌های کشویی با لبه استوانه‌ای و نیم استوانه‌ای

Abstract

دریچه‌های کشویی ازجمله پرکابردترین سازه‌ها برای کنترل سطح آب و دبی جریان در کانال‌های روباز هستند. با این وجود دریچه‌های کشویی لبه‌تیز، ضریب فشردگی حدود 6/0 دارند که ظرفیت دبی آنها را محدود می‌نماید. بررسی آزمایشگاهی عملکرد هیدرولیکی دریچه تلفیقی از دریچۀ کشویی و دریچۀ طبلی در این پژوهش انجام شده‌است. نتایج نشان داد که در دریچۀ کشویی با لبۀ استوانه‌ای ضریب فشردگی تا نزدیک 0/1 افزایش می‌یابد، این امر به دلیل تأثیر استوانه بر خطوط جریان است. هم‌چنین در شرایط یکسان آزمایش، جریان در پایین‌دست دریچۀ کشویی استوانه‌‌ای با عمق پایاب بیشتری نسبت به دریچۀ لبه‌تیز در حالت آزاد باقی می‌ماند. به‌طوری‌که برای دامنۀ نسبت بار آبی بالادست به بازشدگی دریچه از 4 تا 18، نسبت عمق پایاب ماکزیمم به بازشدگی دریچه به‌ترتیب برای دریچۀ استوانه‌ای با قطر 63 میلی‌متر تا 16 درصد و برای دریچه-های استوانه‌ای با قطرهای 90، 125 و 200 میلی‌متر تا 22 درصد نسبت به دریچۀ کشویی لبه‌تیز افزایش می‌یابد. این قابلیت یک مزیت مهم برای این‌گونه دریچه‌ها محسوب می‌شود چرا که با جلوگیری از استغراق جریان باعث جلوگیری از افزایش بار آبی بالادست می‌شود و امکان سرریز شدن در قسمت بالادست دریچه کاهش می‌‌یابد که این امر خود باعث جلوگیری از اتلاف آب می‌شود. علاوه بر این روابطی برای تشخیص شرایط جریان آزاد و مستغرق در دریچه‌های کشویی استوانه‌ای و نیم‌استوانه‌ای با دقت بالا ارائه شد.