مقايسه دو روش تيوري تلفيق معادلات انرژي و اندازه حركت در تخمين دبي عبوري از دريچه-هاي قطاعي در شرايط استغراق

Comparison of two theoretical methods based on combination of momentum and energy relation to estimate flow discharge under radial gate in submerged condition

دريچه قطاعي از متداولترين سازه هاي تنظيم سطح آب و دبي جريان است. براي تخمين دبي عبوري يا ضريب تخليه جريان از اين دريچه ها روابط و نمودارهاي تجربي متعددي ارايه شده است. هر يك از روابط تجربي موجود در محدوه ي خاصي معتبر مي باشند. در اين تحقيق دو روش تيوري بر مبناي تلفيق معادلات انرژي و اندازه حركت براي تخمين دبي عبوري از دريچه-هاي قطاعي در شرايط استغراق بررسي شده است. در روش اول معادلات انرژي و اندازه حركت بين مقاطع بالادست دريچه و ناحيه حداكثر انقباض جريان در پشت دريچه نوشته مي شوند و مقدار دبي عبوري از هر معادله محاسبه و ميانگين آنها در يك ضريب اصلاحي ضرب و به عنوان دبي محاسباتي در نظر گرفته مي شود. در روش دوم رابطه انرژي بين مقطع بالادست دريچه و مقطع حداكثر انقباض جريان و رابطه اندازه حركت بين مقطع حداكثر انقباض و مقطع جريان در پاياب دريچه نوشته مي شوند كه با حل همزمان دو معادله غيرخطي در يك برنامه كامپيوتري دبي عبوري از دريچه و عمق استغراق در پشت دريچه محاسبه مي شود. با استفاده از 1490 داده بدست آمده از اندازه گيري هاي آزمايشگاهي محققان قبلي دو روش فوق مقايسه شد. نتايج نشان داد كه روش هاي بكار گرفته شده از دقت خوبي براي تخمين دبي عبوري از دريچه برخوردارند.

Radial gates are the most common types of hydraulic structure for regulating water surface and flow discharge. For estimating flow discharge under the gate, many empirical relation and graphs have been represented. Each of these relations is validated in specified ranges. In this research, two theoretical methods based on energy and momentum relations combination for estimating the flow discharge under a radial gate in submerge condition are presented. In the first method, both momentum and energy relations were applied between upstream section of gate and location of maximum flow contraction behind of gate. From relations discharge was calculated and average of them multiplied by a correction coefficient because of some assumptions considered as calculated discharge under the gate. In the second method, energy relation was emplyed between upstream section of gate and location of maximum flow contraction behind the gate and momentum relation was written between later section and tail water section downstream of gate. By solving of two nonlinear equations, discharge and water depth behind the gate has been achieved. With using 1490 data set that measured by former researcher, these methods have been compared. Results showed that the methods used had high accuracy in estimating flow discharge under the gate.