مطالعه آزمایشگاهی عملکرد شیر کنترل دبی: اثر سختی فنر و مونتاژ قطعات

در سامانه ­های آبیاری تحت فشار، توزیع یکنواخت آب اهمیت بالایی دارد. یکی از ابزارهایی که به این منظور به­کار می‌رود شیر کنترل دبی است. شیر کنترل دبی مورد مطالعه در این تحقیق قطعه­ای است دوکی شکل و به­واسطۀ وجود یک فنر، به­نحوی در روزنه­ای با قطر مشخص حرکت می­کند که با تغییر فشار، همواره دبی تقریبا ثابتی از خود عبور دهد. مبانی طراحی شیر کنترل دبی مورد مطالعه سال 2015 ارائه شد اما تاکنون به تولید صنعتی نرسیده است. این نوع شیر می­تواند در سامانه­های آبیاری نواری کم‌فشار به­کار رود. خستگی فنر و نحوۀ نصب قطعات ممکن است عملکرد شیر کنترل دبی را تحت تأثیر قرار دهد. در این تحقیق به بررسی آزمایشگاهی این عوامل بر عملکرد این شیر پرداخته شده است و محدودۀ مجاز تغییرات آنها به شکلی که تأثیر قابل توجهی روی عملکرد شیر کنترل دبی نداشته باشد به­دست آمد. نتایج بررسی­ها نشان داد که اگر فاصله نصب دوک از روزنه، b، و سختی فنر، K، به­ترتیب تا 82 و 15 درصد بیشتر از مقادیر طراحی تغییر کند، عملکرد شیر کنترل دبی کمتر از 5 درصد تحت تأثیر قرار خواهد گرفت. تغییرات سختی فنر که ناشی از خستگی آن در دورۀ کارکرد شیر کنترل دبی است، می­تواند بر عملکرد شیر کنترل دبی تأثیر گذارد. نتایج تحقیق همچنین نشان داد که برای شیرهای کنترل دبی 0/4و 0/6 لیتر بر ثانیه، به­ترتیب تنها 6 و 3 درصد می­توان خستگی فنر را نسبت به­مقدار طراحی کمتر در نظر گرفت.