بررسي آزمايشگاهي و صحرايي دريچه هاي قطاعي به عنوان سازه اندازه گيري جريان تحت شرايط آزاد و مستغرق

آب و خاک  

دوره 28 - شماره 4

نوع مقاله: Original Article
چكيده: گسترش رويكردي نوين در توسعه كاربرد دريچه‌هاي قطاعي، به‌عنوان سازه كنترل جريان در شبكه‌هاي آبياري، از اهميت زيادي برخوردار است. در اين بررسي، معادلات نظري جهت برآورد ضريب بده براي سه نوع دريچه قطاعي، با آرايش منفرد در مقطع كنترل كانال، تحت شرايط جريان آزاد و مستغرق، ارائه شده است. اين روابط با بهره‌گيري از حدود ۲۶۰۰ داده آزمايشگاهي معتبر جهاني، واسنجي و تائيد گرديده است. نتايج نشان‌دهنده افزايش دقت برآورد بده جريان تا حدود (۵± درصد)، بواسطه احتساب تاثير نوع لبه دريچه، ضريب فشردگي جريان و افت انرژي، در معادلات پيشنهادي است. براي ارزيابي تاثير مقياس، با استفاده از حدود ۵۳۰ سري داده صحرائي درصد خطاي نسبي تا حدود (۳۰± درصد) در برآورد بده كل جريان با استفاده از مجموع بده‌هاي عبوري از هر دريچه نشان داده شد. عوامل اصلي اختلاف برآورد، اندركنش جريان از زير دريچه‌ها با بازشدگي مختلف و تفاوت عرض دريچه‌ها با عرض كانال است. با استفاده از روش پيشنهادي، و با معرفي يك ضريب تجربي براي اصلاح برآورد بده از مجموع بده هر يك از دريچه‌ها، درصد خطاي نسبي براي ۷۴ درصد حالات به حدود (۵± درصد)؛ و در ۹۴ درصد شرايط به حدود (۱۰± درصد) كاهش مي‌يابد. ضريب اصلاح بده، در حالت كلي تابعي از نسبت‌هاي بدون بعد عرض دريچه به عرض كانال، ارتفاع محور به شعاع دريچه، و نسبت اعماق بالادست و پايين‌دست به متوسط بازشدگي دريچه‌ها، مي‌باشد.
Experimental and Field Investigation of the Use of Radial Gates as Flow Measurement Structures at Free and Submerged Flow Conditions
Article Type: Original Article
Abstract: The development of an enhanced approach for the use of radial gates as flow measurement structures is important in irrigation networks. In this study, new theoretical relationships were developed to estimate the discharge coefficient (Cd) for a single radial gate with three different sills, at free and submerged flow conditions. These equations were calibrated and verified by using about 2600 laboratory data from the worldwide literature. Results indicated that the flow rate under the radial gates can be estimated by an error in the order of ±5%. The reliability of the proposed relationships and in particular the scale effects, were tested using 530 field data of radial gates operating on different canal networks. The predictions of the flow rates from the proposed method are shown to be superior compare with the other predictive methods. In the presence of multi radial gates in a given cross section, the total discharge is estimated by an error up to ±30% when using single radial gate relationships. This discrepancy is considered to be mainly due to the influence of different gate openingsand the difference between gate and canal widths. A self-developed correction factor, k, was introduced to account for the dimensionless effective parameters such as the ratio of gate-to-canal width, the geometry of the gates, and the ratios of upstream and downstream depths to the average gates openings. The results are promising the predictive errors of the total flow rates are reduced by ±5% and ±10% for 74% and 94% of the flow data, respectively.
قیمت : 20,000 ريال