ارزیابی آزمایشگاهی و تحلیلی ضریب دبی دریچه سالونی در شرایط جریان مستغرق

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش‌آموخته کارشناسی ارشد سازه‌های آبی، گروه سازه‌های آبی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

2 دانشیار گروه مهندسی سازه‌های آبی دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

3 دانشیار گروه آب، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

چکیده

برآورد ضریب دبی دریچه­های سالونی، اهمیت به­سزایی در برآورد میزان بده آن­ها به عنوان یک سازه کنترل و تنظیم جریان دارا می­باشد. در این تحقیق با استفاده از معادله دبی دریچه سالونی، روشی نیمه تحلیلی جهت برآورد ضریب دبی دریچه­ های سالونی در شرایط جریان مستغرق ارائه گردیده است که می­تواند در برآورد دبی دریچه­های سالونی در شرایط مختلف جریان مستغرق مورد استفاده قرارگیرد. در شرایط جریان مستغرق ضریب دبی تابعی از نسبت بازشدگی و استغراق نسبی دریچه است. در تحقیق حاضر معادله نظری جهت برآورد ضریب دبی بر اساس داده­های آزمایشگاهی ارائه می گردد. نتایج این تحقیق برای دریچه سالونی هم­عرض کانال و نیز دریچه با عرض کم­تر به کمک تبدیل­های ناگهانی و تدریجی ارائه شده است. ضریب دبی جریان مستغرق در صورت نصب دریچه همراه با تبدیل در کانال، کوچک­تر ازحالت دریچه هم­عرض کانال است. روابط ارائه شده برای ضریب دبی، دارای حداکثر خطایی برابر10%± می­باشند. مقایسه نتایج حاصل از معادله تحلیلی حاضر با سایر روابط نیز انجام شد. نتایج بیانگر کارایی معادله این تحقیق در برآورد ضریب دبی جریان در شرایط جریان مستغرق دارد. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental and Theoretical Analysis of Discharge Coefficient for Submerged Lopac Gate

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Yousofvand 1
  • Mohammad Javad Monem 2
  • Mohammad Reza Kavianpour 3
1 M.Sc Graduated of Hydraulic Structures, Faculty of Agriculture, TarbiatModares University.,Tehran., Iran
2 Associate Professor, Department of Water Structure Engineering, Tarbiat Modares University., Tehran., Iran
3 Associate Professor, Department of Civil Engineering, K.N. Toosi University of Technoloy., Tehran., Iran
چکیده [English]

Estimation of discharge coefficient for lopac gates plays an important role in determining the discharge of such structure, as a flow control and regulation structure. The present research provides semi-analytical equations to estimate the discharge coefficient for submerged lopac gates for different conditions. The results indicate that the discharge coefficient depends on gate opening and submergence ratios. Theoretical equations for estimating the discharge coefficient were calibrated with experimental information for the conditions of without transition and with gradual and sudden transitions. The results show that the discharge coefficient of lopac gates with transition is less than that of without transition. The proposed equations for the discharge coefficient have maximum of 10% error. Comparing the results of theoretical equations with previous investigation also demonstrates the efficiency of present equations for estimating the discharge coefficient of submerged lopac gates.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Discharge coefficient
  • irrigation canal
  • Lopac gate
  • Submerged flow
  • Transition
اسدی،م .،کوچک زاده،ص و ستوده نیا،ع.1390. راهنمای اندازه­گیری جریان آب. تهران: کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران.
حسین­زاده،ز و منعم،م.ج. 1391. توسعه و آزمون مدل ریاضی سرریز لولایی خودکار با منطق PID . مجله تحقیقات آب و خاک ایران. بهار: 87-94.
صادقی،س و منعم،م.ج. 1394. مقایسه دریچه سالونی و دریچه کشویی در کانال­های آبیاری تحت شرایط آزمون­های استاندارد ASCE. نخستین کنگره ملی آبیاری و زهکشی ایران. 23 و 24 اردیبهشت ماه، دانشگاه فردوسی مشهد.
نقائی،ر و منعم،م.ج. 1392. معرفی دریچه­ سالونی جهت تنظیم سطح آب درکانال­های آبیاری و ارائه­ روابط هیدرولیکی آن. چهارمین همایش ملی مدیریت شبکه­های آبیاری و زهکشی. 6 تا 8 اسفندماه، دانشگاه شهید چمران اهواز.
نقائی،ر و منعم،م.ج. 1392. معرفی شرایط مختلف هیدرولیکی و بهره­برداری دریچه­ سالونی در کانال­های آبیاری. اولین همایش ملی آبیاری و بهره­وری آب. 10 بهمن، دانشگاه فردوسی مشهد.
یوسفوند،ف و منعم،م.ج. 1393. استخراج معادله دبی دریچه­ سالونی به­عنوان سازه نوین آب­بند با فشردگی جانبی با استفاده از رابطه انرژی در شرایط جریان آزاد. دومین همایش ملی مدیریت آب در مزرعه. 29 مهر ماه، موسسه تحقیقات خاک و آب کرج.
یوسفوند،ف و منعم،م.ج. 1393. معرفی دریچه سالونی و استخراج رابطه هیدرولیکی دبی در شرایط جریان آزاد. سیزدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران. 21 تا 22 آبان ماه، دانشگاه تبریز.
یوسفوند،ف. 1393. بررسی آزمایشگاهی تأثیر شرایط هیدرولیکی و بهره­برداری بر عملکرد دریچه­های سالونی. پایان نامه کارشناسی ارشد سازه­های آبی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس. ص 89.
Aqua Systems 2000 Incorporation (AS2I). 2013. Leaders in Water Management and Control, Availablefrom:http://www.as2i.net/products/control-gates/hydra-lopac-gate [10september2013].
Langeman,p., Craig,k., Elser,p and Allen,L. 2006. Irrigation  Gate  System. US Patent 7,114,878 B2.
Oad,R and Kinzli,K. 2006. SCADA Employed in Middle Rio Grande Valley to Help Deliver Water Efficiently.Newsletter of the water center at Colorado state university.