تحلیل هیدرولیکی چرخش سرریز- دریچه نیم استوانه ای با بازشدگی ثابت

سازه های کنترل و اندازه گیری جریان نظیر دریچه ها و سرریزها از اجزای مهم در شبکه های آبیاری و زهکشی می باشند. با توجه به مشکل رسوب گذاری در سرریزها و تجمع مواد شناور پشت دریچه ها، مدل سازه ترکیبی سرریز- دریچه پیشنهاد گردید تا مواد قابل ته نشین به راحتی از دریچه خارج و مواد معلق به شکل بهتری از روی سرریز تخلیه شوند. یکی از انواع آن، سرریز- دریچه نیم استوانه ای است که به علت انحنای خطوط جریان و چسبیدن جریان به بدنه ی سازه دارای مزایایی از جمله سهولت عبور اجسام شناور، سهولت طراحی، ضریب دبی عبوری بالا نسبت به سایر سازه های ترکیبی (لبه تیز و لبه پهن و…) می باشد. در این پژوهش، هیدرولیک جریان عبوری از مدل فیزیکی سرریز- دریچه نیم استوانه ای با چرخش حول مرکز و لبه نیم استوانه از صفر تا 180 درجه با ارتفاع بازشدگی دریچه ثابت، بررسی شد. آزمایش ها در کانالی مستطیلی و افقی به طول 11 متر و عرض 30 سانتی متر، تحت سه مدل سرریز- دریچه نیم استوانه ای با قطرهای 70، 120 و160 میلی متر انجام شد. کم ترین ضریب دبی در زاویه90 درجه و بیش ترین آن به ترتیب در زوایای 45 و30 درجه اتفاق افتاد. برای قطرهای 70، 120 و 160 میلی متر، کم ترین پس زدگی آب به ترتیب در زاویه ی صفر، 45 و 30 درجه مشاهده شد و بیش ترین آن برای هر سه قطر، در90 درجه حاصل گردید. همچنین، در نسبت عمق آب بالادست به میزان بازشدگی دریچه ی ثابت، برای زوایای مورد بررسی، با افزایش قطر، ضریب دبی سازه ترکیبی کاهش یافت. نتایج نشان داد که علاوه بر زاویه ی قرارگیری انحنای نیم استوانه نسبت به افق، قطر سازه بر ضریب دبی و پس زدگی سازه ترکیبی موثر می باشد.