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 شده‌است. شکل‌های مختلف آستانه شامل مثلثی، دایره‌ای، نیم‌دایره‌ای، ذوزنقه‌ای و مستطیلی استفاده شد. پارامترهای مورد مطالعه شامل طول، شیب بالادست، شیب پایین‌دست و ارتفاع آستانه می‌باشد. هم‌چنین تاثیر موقعیت قرارگیری آستانه بر روی ضریب دبی نیز مورد بررسی قرار گرفت به‌طوری 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 آستانه‌ها و هم‌چنین تغییر ابعاد آستانه‌ها برای یک شکل خاص  طراحی شد. نتایج نشان داد که آستانه‌هایی که با باز شدن دریچه، جلوی آن قرار می‌گیرند (آستانه‌های حالت دوم)، به صورت یک مانع عمل می‌کنند و موجب کاهش ضریب دبی خواهند شد. اما تاثیر آستانه‌های حالت اول مثبت ارزیابی شد. در بین این حالت از قرارگیری آستانه‌ها (آستانه‌های حالت اول)، در بین آستانه‌های نیم‌دایره‌ای و مثلثی، آستانه نیم‌دایره‌ای بیش‌ترین تاثیر را بر ضریب دبی دارد که باعث افزایش 30 درصدی ضریب دبی نسبت به دریچه بدون آستانه می‌شود. هم‌چنین آستانه‌های مستطیلی و ذوزنقه‌ای همواره باعث افزایش ضریب دبی می‌شوند. در این آستانه‌ها میزان افزایش ضریب دبی بستگی به نسبت طول آستانه نسبت به ارتفاع (L/Z) دارد به طوری که در (L/Z) های کم‌تر میزان ضریب دبی تا 25 درصد بیش‌تر خواهد شد. هم‌چنین برای آستانه‌های دایره‌ای و نیم‌دایره‌ای، دو رابطه رگرسیونی برای استفاده طراحان ارائه شد.