بررسی عددی هیدرولیکی جریان عبوری از دریچه های سالونی بیضوی چندگانه در شرایط جریان مستغرق

اندازه گیری و کنترل جریان در مجراها یکی از مهم ترین مسائل در مدیریت و بهره برداری از سیستم های آبیاری و زهکشی است. بررسی ها بر روی این موضوع جهت به صرفه نمودن و سهولت در بهره برداری، ساخت و همچنین افزایش دقت اندازه گیری و کنترل جریان از اهمیت بالایی برخوردار است.در این پژوهش به بررسی اثر پارامتر های هیدرولیکی جریان بر روی دریچه های سالونی بیضوی چندگانه در شرایط جریان مستغرق پرداخته شده است. این بررسی با استفاده از نرم افزار شبیه سازی دینامیک سیالات flow3d انجام شده است. شبیه‌سازی‌ها در سه دبی 20، 40 و 60 لیتر بر ثانیه، سه میزان بازشدگی 30، 45 و 60 درجه و سه میزان استغراق 70، 80 و 90 درصد انجام شده است. در بررسی نتایج یافت شد که استفاده از دریچه های سالونی بیضوی چندگانه در شرایط مستغرق در مقایسه با شرایط جریان آزاد، سرعت حداکثر در دبی های (20، 40 و 60) لیتر بر ثانیه، در بازشدگی 30 درجه، به طور متوسط برای میزان استغراق های (70، 80 و 90) درصد به ترتیب 9، 30 و 54 درصد، در بازشدگی 45 درجه، به ترتیب 8، 22 و 38 درصد و در بازشدگی 60 درجه، به ترتیب 12، 22 و 44 درصد، کاهش یافت. نتایج در خصوص ضریب دبی نشان داد که در زمان استفاده از دریچه های سالونی بیضوی چندگانه در شرایط مستغرق در مقایسه با شرایط جریان آزاد، ضریب دبی در دبی های (20، 40 و 60) لیتر بر ثانیه، در بازشدگی 30 درجه، به طور متوسط برای میزان استغراق های (70، 80 و 90) درصد به ترتیب 8، 26 و 45 درصد، در بازشدگی 45 درجه، به ترتیب 16، 34 و 49 درصد و در بازشدگی 60 درجه، به ترتیب 17، 36 و 54 درصد، کاهش خواهد یافت. در نهایت مشاهدات نشان داد که در هنگام استفاده از دریچه سالونی بیضوی چندگانه در شرایط جریان آزاد گردابه هایی با قدرت بالا نسبت به دریچه های سالونی بیضوی چندگانه در شرایط جریان مستغرق به وجود می آید؛ اما با بررسی الگوی جریان دریچه های سالونی بیضوی چندگانه در شرایط جریان مستغرق، وسعت گردابه ها کاهش یافته و در نتیجه از قدرت آن کاسته شده است.

numerical hydraulic and hydrodynamic investigation of flow passing through multiple elliptic lopac gates with flow 3d software

measuring and controlling flow in conduits is one of the most important issues in the management and operation of irrigation and drainage systems. investigations on this issue are of great importance for cost-effectiveness and ease of operation, construction, as well as increasing the accuracy of flow measurement and control. in this research, the hydraulic parameters of the flow on multiple elliptic lopac gates in submerged flow conditions have been investigated. this study was done using flow3d fluid dynamics simulation software. the simulations are performed in three flow rates 20, 40, and 60 liters per second, three opening rates 30, 45, and 60 degrees and three absorption rates 70, 80, and 90 percent. the maximum flow velocity, discharge coefficient and flow vortices are investigated, and their analysis is described. regarding the maximum velocity, the results showed that when using lopac elliptic gates in submerged conditions compared to free flow conditions, themaximum velocity in the flow rates (20, 40 and 60) liters per second in the opening of 30 degrees on average for the amount of absorption (70, 80, and 90) percent will decrease by 9, 30, and 54 percent, respectively, at 45-degree opening, by 8, 22, and 38 percent, and at 60-degree opening, by 12, 22, and 44 percent, respectively. the results regarding the discharge coefficient showed that when multiple lopac elliptic gates are used in submerged conditions compared to free flow conditions, the discharge coefficient in the flow rates of (20, 40, and 60) liters persecond in the opening of 30 degrees on average for the extraction rate (70, 80 and 90) percent, 8, 26 and 45%, respectively, at 45 degree opening, 16, 34 and 49%, respectively, and at 60 degree opening, 17, 36 and 54%, respectively will find finally, the observations showed that when multiple elliptic lopac gates are used in free flow conditions, high-strength vortices are formed compared to multiple elliptic lopac gates in submerged flow conditions. however by examining the flow pattern of multiple elliptic lopac gates in submerged flow conditions, the size of the eddies has decreased, and as a result, its strength has decreased.