بررسي آزمايشگاهي تاثير آستانه بر ضريب دبي دريچه قطاعي در شرايط جريان آزاد

در اين تحقيق تاثير آستانه بر ضريب دبي دريچه قطاعي در جريان آزاد به صورت آزمايشگاهي بررسي شده‌است. شكل‌هاي مختلف آستانه شامل مثلثي، دايره‌اي، نيم‌دايره‌اي، ذوزنقه‌اي و مستطيلي استفاده شد. پارامترهاي مورد مطالعه شامل طول، شيب بالادست، شيب پايين‌دست و ارتفاع آستانه مي‌باشد. هم‌چنين تاثير موقعيت قرارگيري آستانه بر روي ضريب دبي نيز مورد بررسي قرار گرفت به‌طوري كه در حالت اول با بسته شدن دريچه، آستانه در زير دريچه قرار گرفت و در حالت دوم با بسته شدن دريچه، آستانه در جلوي دريچه قرار گرفت. 43 مدل فيزيكي با استفاده از اشكال مختلف آستانه‌ها و هم‌چنين تغيير ابعاد آستانه‌ها براي يك شكل خاص  طراحي شد. نتايج نشان داد كه آستانه‌هايي كه با باز شدن دريچه، جلوي آن قرار مي‌گيرند (آستانه‌هاي حالت دوم)، به صورت يك مانع عمل مي‌كنند و موجب كاهش ضريب دبي خواهند شد. اما تاثير آستانه‌هاي حالت اول مثبت ارزيابي شد. در بين اين حالت از قرارگيري آستانه‌ها (آستانه‌هاي حالت اول)، در بين آستانه‌هاي نيم‌دايره‌اي و مثلثي، آستانه نيم‌دايره‌اي بيش‌ترين تاثير را بر ضريب دبي دارد كه باعث افزايش 30 درصدي ضريب دبي نسبت به دريچه بدون آستانه مي‌شود. هم‌چنين آستانه‌هاي مستطيلي و ذوزنقه‌اي همواره باعث افزايش ضريب دبي مي‌شوند. در اين آستانه‌ها ميزان افزايش ضريب دبي بستگي به نسبت طول آستانه نسبت به ارتفاع (L/Z) دارد به طوري كه در (L/Z) هاي كم‌تر ميزان ضريب دبي تا 25 درصد بيش‌تر خواهد شد. هم‌چنين براي آستانه‌هاي دايره‌اي و نيم‌دايره‌اي، دو رابطه رگرسيوني براي استفاده طراحان ارائه شد.