بررسی آزمایشگاهی تاثیر آستانه بر ضریب دبی دریچه قطاعی در شرایط جریان آزاد

در این تحقیق تاثیر آستانه بر ضریب دبی دریچه قطاعی در جریان آزاد به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. شکل های مختلف آستانه شامل مثلثی، دایره ای، نیم دایره ای، ذوزنقه ای و مستطیلی استفاده شد. پارامترهای مورد مطالعه شامل طول، شیب بالادست، شیب پایین دست و ارتفاع آستانه می باشد. هم چنین تاثیر موقعیت قرارگیری آستانه بر روی ضریب دبی نیز مورد بررسی قرار گرفت به طوری که در حالت اول با بسته شدن دریچه، آستانه در زیر دریچه قرار گرفت و در حالت دوم با بسته شدن دریچه، آستانه در جلوی دریچه قرار گرفت. 43 مدل فیزیکی با استفاده از اشکال مختلف آستانه ها و هم چنین تغییر ابعاد آستانه ها برای یک شکل خاص  طراحی شد. نتایج نشان داد که آستانه هایی که با باز شدن دریچه، جلوی آن قرار می گیرند (آستانه های حالت دوم)، به صورت یک مانع عمل می کنند و موجب کاهش ضریب دبی خواهند شد. اما تاثیر آستانه های حالت اول مثبت ارزیابی شد. در بین این حالت از قرارگیری آستانه ها (آستانه های حالت اول)، در بین آستانه های نیم دایره ای و مثلثی، آستانه نیم دایره ای بیش ترین تاثیر را بر ضریب دبی دارد که باعث افزایش 30 درصدی ضریب دبی نسبت به دریچه بدون آستانه می شود. هم چنین آستانه های مستطیلی و ذوزنقه ای همواره باعث افزایش ضریب دبی می شوند. در این آستانه ها میزان افزایش ضریب دبی بستگی به نسبت طول آستانه نسبت به ارتفاع (L/Z) دارد به طوری که در (L/Z) های کم تر میزان ضریب دبی تا 25 درصد بیش تر خواهد شد. هم چنین برای آستانه های دایره ای و نیم دایره ای، دو رابطه رگرسیونی برای استفاده طراحان ارائه شد.