تحلیل آبگذری و بازشدگی دریچه های قطاعی تحت شرایط جریان آزاد و مستغرق

بخش عمده تحقیقات پیشین مرتبط با دریچه ­های قطاعی، بر ارائه روش­هایی برای تخمین دبی عبوری از این سازه­ها متمرکز است و تعیین بازشدگی دریچه ­ها به عنوان سازه­ های تنظیم به منظور عبور دبی خاص، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. مطالعه حاضر،معادلاتی نظری برای تعیین صریح دبی عبوری از دریچه­های قطاعی (مسئله نوع اول) و نیز بازشدگی دریچه (مسئله نوع دوم) با مشخص بودن سایر پارامترها در هر مسئله و به تفکیک شرایط جریان آزاد و مستغرق بر پایه ترکیب معادلات انرژی و مومنتم ارائه می­کند. در هر مسئله، معیارهایی برای تشخیص شرایط جریان معرفی شده است. به ­منظور واسنجی و صحت­سنجی معادلات نظری پیشنهادی، از ۲۶۵۷ سری داده آزمایشگاهی روی سه نوع مختلف دریچه قطاعی استفاده شد. نتایج تحقیقات نشان می­دهد که میانگین قدر مطلق خطای نسبی در تعیین دبی و بازشدگی دریچه­های قطاعی از روش پیشنهادی به ­ترتیب ۹۴/۱ و ۶۷/۲ درصد است. همچنین، رویکرد پیشنهادی در تشخیص شرایط جریان، به­ طور متوسط در ۶/۹۹ و ۸/۹۸ درصد از موارد به­ترتیب در تعیین دبی و بازشدگی، صحیح عمل شده است. نتایج بررسی ها همچنین نشان می­دهد که با افزایش زاویه انحراف دریچه قطاعی و نیز افزایش نسبت محور به شعاع دریچه تمایل به استغراق، افزایش می­یابد. همچنین دریچه لاستیکی سخت نیز نسبت به دو نوع دیگر در محدوده بیشتری به صورت آزاد عمل می­ کند.