Zamknięcia segmentowe

(Radial Gates)

Przykład zamknięcia segmentowego przedstawiono na rys. 8.6.

Rys. 8.6 Przykład zamknięcia segmentowego na przelewie o kształcie praktycznym

Rys. 8.6 Przykład zamknięcia segmentowego na przelewie o kształcie praktycznym

Przyjmuje się, że przepływ jest swobodny, gdy położenie wody na dolnym stanowisku jest na tyle niskie, że dla danego przepływu nie powoduje zwiększenia piętrzenia na górnym stanowisku. Równanie, według którego obliczane są zamknięcia segmentowe w warunkach swobodnego przepływu, przedstawia się następująco :

$$Q=C\sqrt{2g}\cdot W \cdot T^{TE} \cdot B^{BE} \cdot H^{HE},\qquad\textrm{(8-4)}$$

gdzie $Q$ – natężenie przepływu [m3/s],
$C$ – współczynnik wydatku, zwykle w granicach 0.6 – 0.8,
$W$ – szerokość światła zamknięcia [m],
$T$– wysokość osi mocowania zamknięcia (ponad koroną przelewu) [m],
$TE$ – wykładnik wysokości mocowania zamknięcia, zwykle 0.46, (wartość domyślna ustawiona na 0.0),
$B$ – wysokość światła zamknięcia [m],
$BE$ – wykładnik wysokości światła zamknięcia, zwykle 0.72 (domyślnie ustawiony na 1.0)
$H$ – wysokość energii strumienia ponad koroną przelewu na górnym stanowisku $Z_U - Z_{sp}$ [m],
$HE$ – wykładnik wysokości energii, zwykle 0.62 (domyślnie 0.5),
$Z_U$ – wysokość energii strumienia na górnym stanowisku [m],
$Z_D$ – poziom wody dolnej [m],
$Z_{sp}$ – poziom korony przelewu zamknięcia [m].

Gdy woda dolna podnosi się do poziomu, przy którym przepływ nie odbywa się swobodnie (podtopienie wypływu powoduje wzrost piętrzenia na górnym stanowisku dla danego przepływu), wówczas program używa następującego równania :

$$Q=C\sqrt{2g}\cdot W \cdot T^{TE} \cdot B^{BE} \cdot (3H)^{HE}, \qquad\textrm{(8-2)}$$

gdzie $H = Z_U - Z_D$

Program przyjmuje, że wypływ z zamknięcia jest zatopiony, gdy stosunek głębokości na dolnym stanowisku i wysokości energii strumienia na górnym, licząc od korony przelewu, jest większy od 0.67. W fazie przejściowej pomiędzy wypływem swobodnym, a zatopionym, w obliczeniach używane jest równanie (8-2). Zostało ono zastosowane, aby przejście do wypływu zatopionego, dla którego współczynnik zatopienia wynosi 0.80, miało płynny charakter. Wówczas obliczenia przeprowadzane są jak dla otworu zatopionego, według równania :
$$Q=CA\sqrt{2gH}, \qquad\textrm{(8-3)}$$

gdzie $A$ – pole powierzchni światła zamknięcia [m2],
$H = Z_U - Z_D$
$C$ - współczynnik wydatku otworu, zwykle 0.8