تحلیل آبگذری و بازشدگی دریچه های قطاعی تحت شرایط جریان آزاد و مستغرق

بخش عمده تحقیقات پیشین مرتبط با دریچه های قطاعی، بر ارائه روش هایی برای تخمین دبی عبوری از این سازه ها متمرکز است و تعیین بازشدگی دریچه ها به عنوان سازه های تنظیم به منظور عبور دبی خاص، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. مطالعه حاضر،معادلاتی نظری برای تعیین صریح دبی عبوری از دریچه های قطاعی (مسئله نوع اول) و نیز بازشدگی دریچه (مسئله نوع دوم) با مشخص بودن سایر پارامترها در هر مسئله و به تفکیک شرایط جریان آزاد و مستغرق بر پایه ترکیب معادلات انرژی و مومنتم ارائه می کند. در هر مسئله، معیارهایی برای تشخیص شرایط جریان معرفی شده است. به منظور واسنجی و صحت سنجی معادلات نظری پیشنهادی، از 2657 سری داده آزمایشگاهی روی سه نوع مختلف دریچه قطاعی استفاده شد. نتایج تحقیقات نشان می دهد که میانگین قدر مطلق خطای نسبی در تعیین دبی و بازشدگی دریچه های قطاعی از روش پیشنهادی به ترتیب 94/1 و 67/2 درصد است. همچنین، رویکرد پیشنهادی در تشخیص شرایط جریان، به طور متوسط در 6/99 و 8/98 درصد از موارد به ترتیب در تعیین دبی و بازشدگی، صحیح عمل شده است. نتایج بررسی ها همچنین نشان می دهد که با افزایش زاویه انحراف دریچه قطاعی و نیز افزایش نسبت محور به شعاع دریچه تمایل به استغراق، افزایش می یابد. همچنین دریچه لاستیکی سخت نیز نسبت به دو نوع دیگر در محدوده بیشتری به صورت آزاد عمل می کند.