بررسی هوادهی دریچه در بازشدگی همزمان دریچه سرویس و اضطراری و ارائه روابط برای عملکرد توام دریچه‌ها

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان

1 دانشگاه سیستان و بلوچستان

2 دانش آموخته کارشناسی ارشد گروه مهندسی آب دانشگاه شیراز

3 Kavianpoor

چکیده

در سدها دریچه سرویس، نقش کنترل دبی خروجی را دارد و دریچه تحتانی به منظور کنترل و هدایت سیلاب طراحی می-شود. با افزایش ارتفاع سد، سرعت جریان در دریچه‌های تخلیه افزایش می‌یابد. در نتیجه فشار موضعی کاهش یافته و منجر به وقوع پدیده کاویتاسیون می‌شود. در مقاله حاضر با استفاده از مدل آزمایشگاهی تخلیه کننده تحتانی سد سیازاخ، که در موسسه تحقیقات آب موجود است، به بررسی عملکرد توام دو دریچه سرویس و اضطراری، پرداخته شد. آزمایش‌ها به ازای 4 بار آبی مخزن و 6 بازشدگی مختلف دریچه‌ها از 10% تا 80% انجام شد. فشار در پیزومترهای نصب ‌شده بر روی بدنه مجرای تخلیه کننده قرائت شد و دبی عبوری از لوله هواده بین دو دریچه توسط سیم داغ اندازه گیری شد. نتایج نشان داد که زمانی که دریچه سرویس در یک بازشدگی مشخص خراب ‌شده و دریچه اضطراری وارد مدار می‌شود، بیشترین میران تقاضای هوا رخ می‌دهد و مقدار بازشدگی دریچه اضطراری با دریچه سرویس برابر شده یا کمتر از آن می‌شود. با اندازه‌گیری مقدار هوای ورودی از لوله هواده در 24 حالت مختلف آزمایشگاهی، و مقایسه آن‌ها با پارامترهای مختلف، رابطه‌ای برای تعیین ضریب هوادهی ارائه گردید که تابع عدد فرود است و محدوده ‌ای بین حد پایین و بالای داده‌‌ها را شامل می‌شود.

کلیدواژه‌ها


Ghazali, F., Salehi Neyshabouri, S. and Kavianpour, M. (2015). Investigation of the effect of changing the dimensions of the duct on the hydraulic properties of the flow in the lower discharge of the dam. Modares Civil Engineering, 15(3), 171-182. (In Persian)
Hasanian Shirvan, S. (2013). Numerical and laboratory investigation of cavitation in the lower discharge valves, MSc Thesis, Kerman Shahid Bahonar University. (In Persian)
Hosseini, S. and Sanei, M. (2010). Laboratory determination of water intake capacity of service and emergency valves in the lower discharge channels of dams (Case study: Lower discharge of Narmashir dam. Iranian Journal of Watershed Management Science and Engineering, 12(1), 53- 60. (In Persian).
Hohermuth, B., Schmocker, L. and Boes, R.M. (2020). Air demand of low-level outlets for large dams. Journal of Hydraulic Engineering, 146(8), 40-55.
Jafari, I. (2013). Investigation of flow field around valves in joint operation of outlet valves of dams, MSc Thesis, Khajeh Nasir al-Din Toosi University of Technology.  (In Persian)
Kiczko, A., Kubrak, J. and Kubrak, E. (2015). Experimental and numerical investigation of non-submerged flow under a sluice gate, Annals of Warsaw University of Life Sciences, Land Reclamation No 47(3), 187-201.
Kolachian, R, Abbaspour, A, and Salmasi, F. (2012). Aeration in Bottom Outlet Conduits of Dams for Prevention of Cavitation, Journal of Civil Engineering and Urbanism, 2(5), 196-201.
Nazari, S., Ahmadi, H. and Kolachian, R. (2013). Numerical and laboratory investigation of cavitation and Aeration of dam in the lower discharge valves, Engineering Monograph, 40, 111-122.
Nemati, M. and Ahmadi, H. (2017). Numerical study of the effect of duct curvature before the lower discharge service valve on the flow hydraulics. Journal of Hydraulics, 12(3), 61-68. (In Persian)
Oliveto, G., Biggiero, V. and Hager, W.H. (1997), Bottom outlet for sewers, Journal of irrigation and drainage, 123(4), 246-252.
Peterka, A.J., (1953). The effect of entrained air on cavitations pitting, Proceedings of Minnesota International Hydraulic Convection, USA.
Sharma, H.R. (1976). Air-entrainment in high head gated conduits, Journal of Hydraulics Division, ASCE, 102(HY11), 1629-1646.
Speerli J. and Hager, W.H. (2000). Air water flow in bottom outlets, Canadian Journal of Civil Engineering, 27, 454-462.
Water Research Institute (2013). Final report of the hydraulic model of the discharge valves of Siazakh Dam in the equipment department. (In Persian)
Yang, J., Teng, P., Xie, Q. and Li, S. (2020). Understanding Water Flows and Air Venting Features of Spillway, A Case Study. Water, 12(8), 2106.
Yazdi, J. and Zarrati A. (2011). An algorithm for calculating air demand in gated tunnels using a 3D numerical model, Journal of Hydro-environment Research, 5(1), 3-13.
Zayeri, M., Ghomshi, M., Shafaei Bajestan, M. and Fathi, A. (2016). Experimental study of the effect of discharge valve height on concentrated outlet flow concentration. Iranian Water Resources Research, 12 (3), 180-188. (In Persian)