بررسی اثر نسبت طول به عرض روزنه‌های مستطیلی بر ضریب دبی

روزنه‌های مستطیلی از جمله ابزاری هستند که در هیدرولیک به‌عنوان یک وسیله اندازه‌گیری دبی جریان مورد استفاده قرار می‌گیرند. هدف از پژوهش حاضر، بررسی تاثیر نسبت طول به عرض روزنه‏های راست‏گوشه با مساحت یکسان بر ضریب دبی می‏باشد، به‌طوری که یکی از روزنه‌ها با نسبت طول به عرض برابر 1.618 (نسبت طلایی) که در نظام طبیعت به فراوانی مشاهده می‌شود، ساخته شده تا ویژگی‏ آن‌ در تخلیه دبی تحت بار آبی‏ مختلف بررسی شود. بنابراین، آزمایش‏ها بر روی پنج روزنه راست‏گوشه که نسبت طول به عرض آن‏ها بین یک تا 16 متغیر بوده انجام شد. همچنین، مقایسه‌ای بین روزنه‌های مستطیلی با روزنه دایره‏ای شکلِ هم مساحت با روزنه‏های راست‏گوشه انجام پذیرد. در نتیجه، تعداد 94 آزمایش در محدوده دبی 0.136 الی 0.637 لیتر بر ثانیه بر روی روزنه‌ها انجام گرفت. در این پژوهش، رابطه‏ای با عنوان ضریب تصحیح توزیع فشار برای روزنه‏‌ها ارائه ‌شده است تا تاثیر توزیع غیرهیدرواستاتیک فشار بر ضریب دبی در بارهای آبی کم دیده شود. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت طول به عرض، ضریب دبی روزنه راست‏گوشه به‌طور عمومی افزایش می‏یابد به‌طوری ‌که با تغییر نسبت طول به عرض در بازه مذکور، ضریب دبی روزنه‏ها به مقدار 11.7 درصد تغییر می‏کند. همچنین، نتایج آزمایش‌ها نشان داد که مستطیل طلایی ویژگی خاصی از نظر تخلیه دبی نداشته و ضریب دبی روزنه دایره‏ای شکل در محدوده انجام آزمایشات تحقیق حاضر برابر با  کمترین ضریب دبی در روزنه‏های راست‏گوشه است.