بررسی تاثیر شکل‌های مختلف هندسی آستانه بر ضریب دبی جریان دریچه کشویی عمودی

دریچه ها در سدها و کانال های آبیاری برای کنترل دبی و یا تنظیم سطح آب بکار می‌روند. برای تعیین دبی جریان از زیر دریچه‌ها نیاز به دانستن ضریب دبی می‌باشد. این تحقیق به بررسی تاثیر شکل آستانه در زیر دریچه کشویی عمودی بر ضریب دبی برای جریان آزاد می‌پردازد. هر دو پارامتر شکل آستانه و ارتفاع آستانه مورد مطالعه قرار می‌گیرند. شکل‌های آزمایش شده شامل آستانه‌های چندوجهی و غیر چندوجهی می‌باشد. بر اساس نتایج بدست آمده از شکل های آزمایش شده، آستانه دایره ای موثرترین شکل است و آستانه مثلثی از جمله بهترین آستانه‌های چندوجهی می‌باشد. آستانه دایره ای ضریب دبی را حداقل 23 درصد و حداکثر 31 درصد افزایش می‌دهد. همچنین علاوه بر شکل، ارتفاع آستانه نقش مهمی در ضریب دبی ایفا می‌کند. با استفاده از تحلیل ابعادی و تحلیل رگرسیون غیر خطی، معادله ای برای پیش بینی ضرایب دبی دریچه جریان آزاد بدون آستانه و دارای آستانه ارائه می‌گردد. معادله توسعه یافته موافق با نتایج تجربی و همچنین داده های منتشر شده از محققان دیگر می‌باشد.

Investigation of different geometric shapes of sills on the discharge coefficient of a vertical sluice gate

Gates in dams and irrigation canals are used for control of discharge or water surface regulation. To determine the discharge under a gate, a discharge coefficient (Cd) should be determined. This study investigates the effect of sill shape under the vertical sluice gate on Cd. Both of sill shape and sill height were investigated. The investigated shapes comprise polyhedral and nonpolyhedral sills. The results showed that circular sill was the most effective and triangular sill was also the proper shape of polyhedral in increasing Cd. Circular sill increases Cd at least 23% up to a maximum of 31%. In addition to shape, sill height was also important in the determination of Cd. Using dimensionless parameters and regression analysis, an equation for prediction of Cd in free flow condition with and without sill was presented. The developed equation coincides with the published previous researches.