بررسي هيدروليكي و طراحي دريچه فلپ اصلاح شده براي كنترل خودكار سطح آب در كانال هاي آب

Hydraulic Study and Design of Modified Flap Gate to Automate the Water Level Control in Canals

امروزه با توجه به اهميت مصرف آب، استفاده از سازه­هاي هيدروليكي كه بتوانند با دقت مناسب ميزان آب را تنظيم و كنترل نمايند بسيار با اهميت مي­باشد. از سازه­هاي هيدروليكي كه تراز آب بالادست خود را تثبيت مي­كند، دريچه فلپ مي­باشد. با وجود افزايش استفاده از اين دريچه، وجود مشكلاتي حين بهره­ برداري از آن باعث شده دقت آن كاهش يابد. جدايش جريان از لبه ­هاي آن و ايجاد لرزش و كاويتاسيون و به هم خوردن تنظيمات آن از مهم‌ترين مشكلات آن مي­باشد. در اين تحقيق براي كاهش معايب دريچه فلپ، اصلاحاتي بر روي آن ايجاد شد. بدين منظور مدلي هيدروليكي از دريچه فلپ اصلاح شده ساخته شد. در دريچه جديد از لبه گرد گوشه استفاده شد كه باعث انطباق بهتر خطوط جريان بر لبه آن و عدم ايجاد نوسان و جدايش جريان شد. علاوه بر اين، نوع وزنه تعادل در دريچه اصلاح شده باعث تعادل بهتر دريچه شد. براي تحليل‌هاي استاتيكي، ميزان فشار وارد بر دريچه در دبي‌هاي مختلف اندازه‌گيري شد و با استفاده از آن معادله‌­ي عمومي براي تخمين نيرو و گشتاور بازكننده‌ي دريچه بدست آمد كه قابل به­ كارگيري براي دريچه‌هاي مشابه مي­باشد. در انتها پارامترهاي لازم براي طراحي دريچه مانند وزن، وزنه تعادل و شعاع انحناي لبه دريچه، ارايه شده است.

Nowadays, considering the importance of water, the hydraulic structures that can accurately control the amount of water is very important. One of the automatic hydraulic gates that fixes the upstream water level is the flap gate. Despite the development of the use of this gate, the existence of problems during operation makes it less accurate.These gates have some disadvantages such as, flow separation, vibration and cavitation. These phenomenon can change the configuration of gate. In this study, a new flap gate has been developed to reduce the disadvantages of the classic flap gate. For this purpose, a hydraulic model was made. In modified flap gate, a round-edge was used to prevent the flow separation. Additionally, a new counterbalance provided a better balance in gate. For static analyzes, the pressure applied to the gate was measured in different discharges and using a general equation for estimating the force and gate opening moment. These equations can be used for similar gates. Finally, the parameters for valve design were presented.