بررسی آزمایشگاهی دریچه‌های دوار جهت کنترل سطح آب و اندازه گیری جریان در کانال‌های مستطیلی

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب دانشگاه لرستان

2 دانشیارگروه مهندسی آب، دانشگاه لرستان

3 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه لرستان، لرستان ایران

4 دانشیار گروه مهندسی آب دانشگاه لرستان

5 ندارم

چکیده

در این تحقیق آزمایشگاهی از دریچه دوار به همراه یک تبدیل مستطیلی - نیم دایره‌ای به منظور اندازه‌گیری و کنترل جریان، استفاده شده است. کارآیی این نوع تبدیل و دریچه از نظر هیدرولیکی با استفاده از عواملی همچون تراز سطح آب جریان نزدیک شونده و زاویه باز‌شدگی دریچه که بر مکان هندسی دیواره تبدیل موثر بوده، مورد بررسی قرار گرفته است. دبی جریان عبوری از دریچه دوار نیز بر مبنای رابطه دبی-اشل و معادلات اساسی هیدرولیک و همچنین سه روش تفکیک زوایا، روش تجمیع داده‌ها و روش نقطه شکست برآورد شده است. دقت این روش‌ها با استفاده از شاخص‌های آماری مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج به دست آمده نشان می‌دهد که هر سه روش تفکیک زوایا، روش تجمیع داده‌ها و روش نقطه شکست با دقت بالای 90 درصد قادر به برآورد دبی عبوری از کانال می‌باشد. تغییرات میزان استهلاک انرژی در اثر عبور جریان از دریچه نشان می‌دهد که: با افزایش زاویه بازشدگی، به دلیل افزایش مساحت مقطع خروجی از میزان استهلاک انرژی کاسته می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Belaud, G., Cassan, L. & Baume, J.P. (2009). Calculation of Contraction Coefficient under Sluice Gates and Application to Discharge Measurement. Journal of Hydraulic Engineering, 135(12), 1086-1091.
Benjamin, T.B. (1956). On the flow in channels when rigid obstacles are placed in the stream. Journal of Fluid Mechanics, 1, 227–248.
Daneshfaraz, R., Ghahramanzadeh, A., Ghaderi, A., Rezazadeh Joudi, A. & Abraham, J. (2016). Investigation the effect of edge shape on characteristics of flow under vertical gates. Journal American Water Works Association, 108(8), 425-432.
Henry, H.R. (1950). Discussion of ‘Diffusion of submerged jets’ by M.L. Albertson, Y.B. Dai, R.A. Jensen, and H. Rouse. Trans. ASCE, 115(1), 665–693.
Kim D.G. (2007). Numerical Analysis of Free Flow Past a Sluice Gate. Journal of Civil Engineering, 11(2), 127-132.
Marashi, A. (2019). Hydraulics of butterfly gate: determination of specifications and application criteria in canal, PhD Thesis in Hydraulic Structures, University of Lorestan, 126 p.
Marashi, A., Yonesi, H.A., Koochakzadeh, S. & Torabi Poudeh, H. (2020). Evaluation of Efficiency the Butteryfly Gate as a Structure for Control and Flow Measurement in Semicircular canals. Journal of Irrigation and Water Engineering, 11(42), 5-9.
Marashi, A., Koochakzadeh, S., Yonesi, H.A & Torabi poudeh, H. (2021). Hydraulics of Rotary Gate: Novel Structure for Semicircular Canals. J. Irrig. Drain Eng., 147(4), https://doi.org/10.1061 /(ASCE)IR.1943-4774.000153.
Plan and Budjet Organization (2020). Guideline for Design, Construction, Installation and Operation of Slide Gates, 151 p.
Rajaratnam, N. & K. Subramanya. (1967). Flow equation for the sluice gate. Journal of the Irrigation and Drainage Division, 93(9), 167-186.
Roth, A. & Hager, W.H.  (1999). Underflow of standard sluice gate. Experiments in Fluids, 27(4), 339-350.
Swamee, P.K. (1992). Sluice-gate discharge equations. Journal Irrigation and Drainage Engineering, 118(1), 56–60.
Vanden-Broeck, J. (1997). Numerical calculations of the free-surface flow under a sluice gate. Journal of Fluid Mechanic, 330, 339–347.