پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 161 |
| تعداد شماره‌ها | 6,532 |
| تعداد مقالات | 70,501 |
| تعداد مشاهده مقاله | 124,114,298 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,218,093 |
ارزیابی روابط برآورد بده جریان خروجی از دریچه های کشویی | ||
| تحقیقات آب و خاک ایران | ||
| دوره 52، شماره 8، آبان 1400، صفحه 2077-2091 اصل مقاله (1.32 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2021.325160.668991 | ||
| نویسندگان | ||
| امین سیدزاده1؛ مهدی یاسی* 2؛ جواد فرهودی*3؛ آندریاس مالچریک4 | ||
| 1دانشجوی دکتری گروه آبیاری و آبادانی دانشگاه تهران | ||
| 2گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران-پردیس کرج | ||
| 3گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران | ||
| 4گروه مهندسی هیدرومکانیک و هیدرولیک، دانشگاه بوندسوهر مونیخ، مونیخ، آلمان | ||
| چکیده | ||
| دریچه های کشویی از جمله سازههای کنترل و اندازه گیری جریان در آبراهههای روباز هستند. در این مطالعه، روابط موجود جریان از روزنهها، برای تخمین بده جریان خروجی ازدریچه کشویی، به صورت نظری و آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفتهاند. برای شرایط جریان آزاد، یک روش جدید جهت تخمین ضریب فشردگی و روابطی برای تعیین ضریب افت انرژی ارائه گردیده است. برای شرایط جریان مستغرق، با استفاده از روش انرژی- مومنتم و روابط روزنهها، روابطی جهت تخمین جریان خروجی از دریچههای کشویی ارائه شد. به منظور ارزیابی درستی این روابط، جریان خروجی از یک دریچه کشویی در کانالی به طول 18 متر و عرض حدود یک متر مورد آزمون تجربی قرار گرفت. مقایسه نتایج نشان داد که تحت شرایط جریان آزاد، همه روابط روزنهای موجود، قابلیت خوب و همسانی دارند. کاربرد رابطه هنری در تعیین ضریب فشردگی جریان سادهتر است. در شرایط جریان مستغرق، اختلاف برآورد ضریب بده جریان از روابط مختلف (نظیر روابط هنری، راجاراتنام-سابرامانیا) کمتر از 10 درصد و در دامنه قابل قبولی قرار دارند. برای دامنه جریان آزاد تا مستغرق، کاربرد رابطه راجاراتنام-سابرامانیا برای برآورد ضریب بده جریان مناسبتر بوده و تنها وابسته به ضریب افت انرژی، ضریب فشردگی جریان و نسبت میزان بازشدگی دریچه به عمق بالادست جریان است. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| دریچه کشویی؛ روابط روزنه؛ ضریب فشردگی جریان؛ ضریب افت انرژی؛ جریان آزاد و مستغرق | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Evaluation of Outflow Relationships from Sluice Gates | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Amin Seyedzadeh1؛ Mehdi Yasi2؛ Javad Farhoudi3؛ Andreas Malcherek4 | ||
| 1PhD Student, Irrigation and Reclamation Eng. Dept., University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran | ||
| 2Department of Irrigation & Reclamation Engineering, University of Tehran, Karaj Campus, Karaj 3158777871, IRAN | ||
| 3Department of Irrigation and Reclamation Engineering, University of Tehran, Tehran, Iran | ||
| 4Department of Hydromechanics and Hydraulic Engineering, Bundeswehr University Munich, Munich, Germany | ||
| چکیده [English] | ||
| One of the structures for controlling and measuring flow in open channels are the sluice gates. In this study, to estimate the outflow from the sluice gates, the existing relationships for orifices evaluated theoretically and experimentally. A new method was established for estimating the contraction coefficient and energy loss coefficient under free-flow condition. Some equations proposed to estimate the outflow from sluice gates under submerged flow conditions using the energy-moment principles and relationships for orifices. In order to evaluate the accuracy of recommended relationships, the outflow from the sluice gates was experimentally tested in a channel of 18 meters long and one meter wide. Comparison of the results showed that all the presented orifice relationships have similarly good capabilities to estimate the outflow from the sluice gates under free-flow conditions. It was concluded that the applying of Henry relationship would be the simplest one in determining the contraction coefficient. Under submerged flow conditions, all the orifice relationships have competent accuracy in estimating the flow rate, with an order of errors less than 10 percent. Under full ranges of free to submerged flow conditions, the discharge coefficient can be determined by the relationship of Rajaratnam and Subramanya as a function of the head loss coefficient, the contraction coefficient and the opening-to-depth ratio. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Sluice gate, Orifice relationships, Contraction coefficient, Head loss coefficient, Free and submerged flows | ||
| مراجع | ||
|
Alminagorta, O. and Merkley, G. (2009). Transitional Flow between Orifice and Nonorifice Regimes at a Rectangular Sluice Gate. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 135(3), 382–387. Ansar, M. (2001). Discussion of „Simultaneous flow over and under a gate by V. Ferro. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 127(5), 325-326. Belaud, G., & Litrico, X. (2008). Closed-form solution of the potential flow in a contracted flume. Journal of Fluid Mechanics, 599, 299-308. Cassan, L., and Belaud, G. (2011). Experimental and numerical investigation of flow under sluice gates. Journal of Hydraulic Engineering, 138(4), 367-373. Castro-Orgaz, O., Lozano, D., and Mateos, L. (2010). Energy and momentum velocity coefficients for calibration of submerged sluice gates in irrigation canals. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 136(9), 610–616. Clemmens, A. J., Strelkoff, T. S., & Replogle, J. A. (2003). Calibration of submerged radial gates. Journal of Hydraulic Engineering, 129(9), 680-687. Ferro, V. (2000). Simultaneous flow over and under a gate. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 126(3), 190- 193. Ghavidel, M.A., Kuchakzadeh, S., Bijankhan, M. (2018). Numerical modeling of flow through sluice gates in all submergence range. Iranian Journal of Soil and Water Research, 49(3), 583-596 (In Farsi) Habibzadeh, A., Vatankhah, A., and Rajaratnam, N. (2011). Role of Energy Loss on Discharge Characteristics of Sluice Gates. Journal of Hydraulic Engineering, 137(9), 1079–1084. Henry, H. R. (1950). A study of flow from a submerged sluice gate. M.S. thesis, Dept. of Mechanics and Hydraulics, Iowa State Univ., Ames, IA. Kim, D. G. (2007). Numerical analysis of free flow past a sluice gate. KSCE Journal of Civil Engineering, 11(2), 127-132. Kubrak, E., Kubrak, J., Kiczko, A., & Kubrak, M. (2020). Flow Measurements Using a Sluice Gate; Analysis of Applicability. Water, 12(3), 819. Lozano, D., Mateos, L., Merkley, G. P., and Clemmens, A. J. (2009). Field calibration of submerged sluice gates in irrigation canals. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 135(6), 763–773. Rajaratnam, N., and Subramanya, K. (1967). Flow equation for the sluice gate. Journal of Irrigation and Drainage Divison, 93(IR3), 167–186. Roth, A., Hager, W. H. (1999). Underflow of standard sluice gate. Journal of Experiments in Fluids, 27(4), 339–350. Sepulveda Toepfer, C. (2008). “Instrumentation, model identification and control of an experimental irrigation canal.” Ph.D. thesis, Technical Univ. of Catalonia, Barcelona, Spain. Sepúlveda, C., Gómez, M., & Rodellar, J. (2009). Benchmark of discharge calibration methods for submerged sluice gates. Journal of irrigation and drainage engineering, 135(5), 676-682. Shammaa, Y., Zhu, D., and Rajaratnam, N. (2005). Flow Upstream of Orifices and Sluice Gates. Journal of Hydraulic Engineering, 131(2), 127–133. Shayan, H. K., & Farhoudi, J. (2013). Effective parameters for calculating discharge coefficient of sluice gates. Flow Measurement and Instrumentation, 33, 96-105. Steppert, M., Epple, P., & Malcherek, A. (2020). Parametrisation of the Pressure and the Momentum Integral for Inclined Sluicegates Flows. In ASME 2020 Fluids Engineering Division Summer Meeting collocated with the ASME 2020 Heat Transfer Summer Conference and the ASME 2020 18th International Conference on Nanochannels, Microchannels, and Minichannels. American Society of Mechanical Engineers Digital Collection. Woycicki, K. (1931). Wassersprung, Deckwalze und Ausfluss unter einer Schütze [Hydraulic jump, roller and outflow from below a gate]. Ph.D. dissertation 639, ETH Zurich, Zurich, Switzerland. Wu, S., & Rajaratnam, N. (2015). Solutions to rectangular sluice gate flow problems. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 141(12), 06015003.
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 376 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 295 |
||