تحلیل عملکرد هیدرولیکی دریچه میان لولایی در حالت سرریز و دریچه

هدف: دریچه‌ها سازه‌هایی هستند که برای تنظیم دبی و یا سطح آب استفاده می‌شوند. دریچه میان لولایی با چرخش حول لولای خود می‌تواند به صورت سرریز، دریچه و یا ترکیب سرریز- دریچه عمل کند.مواد و روش: در این تحقیق عملکرد هیدرولیکی دریچه میان لولایی در سه حالت با استفاده از مدل آزمایشگاهی مورد تحلیل قرار گرفته است. مدل سازه دریچه میان‌لولایی از دو قسمت مساوی بدون فشردگی جانبی ساخته شده که حول لولای مرکزی دوران می‌کند. آزمایش‌ها درکانالی مستطیلی و بدون شیب به طول 3.7 متر و عرض 14 سانتی‌متر انجام شد.یافته‌ها: نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که در حالت سرریز زمانی که تیغه در نیمه بالایی چرخش دارد، در زوایای تیز (30 درجه) چرخش به سمت پایین دست در یک ارتفاع آب بالادست ثابت، به طور میانگین 3.17 درصد دبی بیشتری از خود عبور می‌کند و هرچه زاویه بیشتر ‌شود جهت چرخش به سمت بالادست یا پایین دست تاثیر زیادی بر میزان تغییرات دبی ندارد. در حالت دریچه در یک ارتفاع آب بالادست ثابت، از زاویه 90 درجه به بعد، هم زاویه و هم جهت چرخش تاثیری بر دبی عبوری ندارد. همچنین در حالت سرریز- دریچه، در یک ارتفاع آب ثابت، افزایش زاویه در حالت سرریز (زاویه دریچه 30درجه و زاویه سرریز از 30 درجه به 45 درجه افزایش یابد) نسبت به همان میزان افزایش در حالت دریچه (زاویه سرریز 30درجه و زاویه دریچه از 30 درجه به 45 درجه افزایش یابد)، 6.48 درصد دبی کمتری از خود عبور می‌دهد.نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که در حالت سرریز، زمانی که تیغه در نیمه بالایی و در پایین‌دست می‌چرخد، شرایط هیدرولیکی بهتری ایجاد می‌کند. در حالت دریچه، زاویه چرخش به سمت بالادست باعث افزایش دبی جریان می‌شود، زیرا افت کمتری نسبت به زاویه چرخش به سمت پایین‌دست وجود دارد. در حالت سرریز- دریچه نیز می‌توان گفت، در یک ارتفاع آب ثابت، اثر دریچه، از سرریز بیشتر است.

analysis of the hydraulic performance of a middle-hinged gate in weir and gate modes

objective: gates are devices used to regulate flow rates or water levels. a middle-hinged gate can operate as a weir and a gate, or a combination of both by rotating around its hinge.methods: this study analyzes the hydraulic performance of the middle-hinged gate in three modes using a laboratory model. the structure of the middle-hinged gate model is constructed from two equal parts without lateral compression, rotating around a central hinge. experiments were conducted in a rectangular, non-sloping channel with 3.7 meters in length and 14 centimeters in width.results: the experimental results indicate that in the weir mode, when the blade rotates in the upper half, at sharp angles (30 degrees), with rotating downstream at a constant upstream water height, an average of 3.17% more discharge passes through it. as the angle increases, the direction of rotation (upstream or downstream) has little effect on flow rate changes. in the gate mode, at a constant upstream water height, after an angle of 90 degrees, both the angle and the direction of rotation do not affect the discharge. additionally, in the weir-gate mode, at a constant water height, an increase in angle in the weir (the gate angle is 30° and the weir angle increases from 30° to 45°) has 48.6% less discharge than the same increase in the gate mode (the weir angle is 30° and the gate angle increases from 30° to 45).conclusions: the results of this study showed that in the weir mode, when the blade rotates in the upper half and downstream, it creates better hydraulic conditions. in the gate mode, the angle of rotation towards the upstream side increases the discharge because there is less resistance the downstream side. in the weir-gate mode, it can also be said that at a constant water height, the effect of the gate is greater than that of the weir.