تحلیل هیدرولیکی چرخش سرریز- دریچه نیم استوانه ای با بازشدگی ثابت

سازه های کنترل و اندازه گیری جریان نظیر دریچه ها و سرریزها از اجزای مهم در شبکه های آبیاری و زهکشی می باشند. با توجه به مشکل رسـوب گذاری در سرریزها و تجـمع مواد شـناور پشت دریچه ها، مدل سازه ترکـیبی سـرریز- دریچه پیشنهاد گردید تا مواد قابل ته نشین به راحتی از دریچه خارج و مواد معلق به شکل بهتری از روی سرریز تخلیه شوند. یکی از انواع آن، سرریز- دریچه نیم استوانه ای است که به علت انحنای خطوط جریان و چسبیدن جریان به بدنه ی سازه دارای مزایایی از جمله سهولت عبور اجسام شناور، سهولت طراحی، ضریب دبی عبوری بالا نسبت به سایر سازه های ترکیبی (لبه تیز و لبه پهن و ...) می باشد. در این پژوهش، هیدرولیک جریان عبوری از مدل فیزیکی سرریز- دریچه نیم استوانه ای با چرخش حول مرکز و لبه نیم استوانه از صفر تا ۱۸۰ درجه با ارتفاع بازشدگی دریچه ثابت، بررسی شد. آزمایش ها در کانالی مستطیلی و افقی به طول ۱۱ متر و عرض ۳۰ سانتی متر، تحت سه مدل سرریز- دریچه نیم استوانه ای با قطرهای ۷۰، ۱۲۰ و۱۶۰ میلی متر انجام شد. کم ترین ضریب دبی در زاویه۹۰ درجه و بیش ترین آن به ترتیب در زوایای ۴۵ و۳۰ درجه اتفاق افتاد. برای قطرهای ۷۰، ۱۲۰ و ۱۶۰ میلی متر، کم ترین پس زدگی آب به ترتیب در زاویه ی صفر، ۴۵ و ۳۰ درجه مشاهده شد و بیش ترین آن برای هر سه قطر، در۹۰ درجه حاصل گردید. همچنین، در نسبت عمق آب بالادست به میزان بازشدگی دریچه ی ثابت، برای زوایای مورد بررسی، با افزایش قطر، ضریب دبی سازه ترکیبی کاهش یافت. نتایج نشان داد که علاوه بر زاویه ی قرارگیری انحنای نیم استوانه نسبت به افق، قطر سازه بر ضریب دبی و پس زدگی سازه ترکیبی موثر می باشد.

Keywords:

پس زدگی آب , سازه ترکیبی , ضریب دبی , محور چرخش