تحلیل هیدرولیکی چرخش سرریز دریچه نیم‌استوانه‌ای با بازشدگی ثابت

سازه‌های کنترل و اندازه‌گیری جریان نظیر دریچه‌ها و سرریزها از اجزای مهم در شبکه‌های آبیاری و زهکشی می‌باشند. با توجه به مشکل رسوب‌گذاری در سرریزها و تجمع مواد شناور پشت دریچه‌ها، مدل سازه ترکیبی سرریز دریچه پیشنهاد گردید تا مواد قابل ته‌نشین به راحتی از دریچه خارج و مواد معلق به شکل بهتری از روی سرریز تخلیه ‌شوند. یکی از انواع آن، سرریز دریچه نیم‌استوانه‌ای است که به علت انحنای خطوط جریان و چسبیدن جریان به بدنه‌ی سازه دارای مزایایی از جمله سهولت عبور اجسام شناور، سهولت طراحی، ضریب دبی عبوری بالا نسبت به سایر سازه‌های ترکیبی (لبه‌تیز و لبه پهن و ...) می‌باشد. در این پژوهش، هیدرولیک جریان عبوری از مدل فیزیکی سرریز دریچه نیم‌استوانه‌ای با چرخش حول مرکز و لبه‌ نیم‌استوانه از صفر تا 180 درجه با ارتفاع بازشدگی دریچه ثابت، بررسی شد. آزمایش‌ها در کانالی مستطیلی و افقی به ‌طول 11 متر و عرض 30 سانتی‌متر، تحت سه مدل سرریز دریچه نیم‌استوانه‌ای با قطرهای 70، 120 و160 میلی‌متر انجام شد. کم‌ترین ضریب دبی در زاویه90 درجه و بیش‌ترین آن به ترتیب در زوایای 45 و30 درجه اتفاق افتاد. برای قطرهای 70، 120 و 160 میلی‌متر، کم‌ترین پس‌زدگی آب به‌ترتیب در زاویه‌ی صفر، 45 و 30 درجه مشاهده شد و بیش‌ترین آن برای هر سه قطر، در90 درجه حاصل گردید. همچنین، در نسبت عمق آب بالادست به میزان بازشدگی دریچه‌ی ثابت، برای زوایای مورد بررسی، با افزایش قطر، ضریب دبی سازه ترکیبی کاهش یافت. نتایج نشان داد که علاوه ‌بر زاویه‌ی قرارگیری انحنای نیم‌استوانه نسبت‌به افق، قطر سازه بر ضریب دبی و پس‌زدگی سازه ‌ترکیبی موثر می‌باشد.