بررسی تأثیر تغییر ابعاد مجرا بر خصوصیات هیدرولیکی جریان در تخلیه‌کننده تحتانی سد

Abstract

تخلیه‌کننده‌ها یکی از سازه‌های جنبی سدها هستند که به دلیل سرعت زیاد جریان در آن‌ها و کاهش فشار، مشکلاتی نظیر کاویتاسیون می‌تواند اثرات تخریبی بر روی این سازه‌ها داشته باشد. لذا با توجه به این مشکلات، طراحی دقیق تخلیه‌کننده‌ها ضروری خواهد بود. از آنجا که بررسی‌های آزمایشگاهی نیازمند صرف هزینه‌های فراوان است، استفاده از مدل‌های عددی که قادر به تعیین خصوصیات جریان در تخلیه‌کننده‌ها باشد مورد توجه طراحان قرار گرفته است. در مطالعه حاضر تخلیه‌کننده تحتانی سد جگین با مقیاس 1 به 10 به صورت عددی مدل گردیده و نتایج آن با مقادیر اندازه‌گیری شده از مدل آزمایشگاهی در مؤسسه تحقیقات آب با همان مقیاس مقایسه گردید. نتایج نشان‌دهنده عملکرد مناسب مدل عددی در پیش‌بینی الگوی جریان است. هدف این تحقیق بررسی تأثیر نسبت عمق به عرض مجرا بر هوادهی و نرخ جریان ورودی به مجرا است. برای این کار مدل‌های عددی متفاوتی متناسب با مدل اولیه در نرم‌افزار ساخته شد که وجه تمایز آن با مدل اولیه تفاوت در مقدار پارامتر عمق به عرض مجرا بود. این تغییرات در دو حالت عمق ثابت- عرض متغیر و عرض ثابت- عمق متغیر صورت پذیرفت. نتایج نشان می‌دهد همواره با افزایش عمق و عرض مجرا، نرخ جریان ورودی و میزان هوادهی جریان افزایش می‌یابد.