مطالعه عددی پارامترهای موثر بر استهلاک انرژی در پرش هیدرولیکی مستغرق همراه با بلوکهای میانی حوضچه آرامش

Abstract

یکی از راهکارهای موثر برای استهلاک انرژی پاییندست سازههای هیدرولیکی مانند سرریزها، تنداب ها و دریچه ها، پرش هیدرولیکی است. از جمله سازههای استهلاک انرژی، بلوک های آرام کننده ) Baffle blocks ( است که در قسمت میانی حوضچه به منظور اتلاف انرژی به صورت متمرکز کار گذاشته میشود و عملکرد آن بلوکها در حالت پرش هیدرولیکی مستغرق متفاوت از پرش هیدرولیکی آزاد است؛ به طوری که در پرش هیدرولیکی مستغرق همراه با بلوک، جریان میتواند تنها به صورت دو نوع رژیم اتفاق بیافتد؛ جریان منحرف شده به سطح (Deflected Surface Jet) یا بطور مختصر رژیم ) DSJ ( و یا به صورت جت دیواره ای دوباره متصل شونده (Reattaching Wall Jet) یا بطور مختصر رژیم ) RWJ (. در این مقاله به بررسی تاثیر پارامترهای فاصله بلوکها از دریچه، ارتفاع بلوکها، شکل بلوکها و عدد فرود جت ورودی بر روی استهلاک انرژی ناشی از بلوکها پرداخته شده است. بدین منظور از نرمافزار فلوئنت برای شبیهسازی جریان استفاده شده است. میدان محاسباتی با استفاده از شبکه منشوری گسسته شده است. برای دقت بیشتر از مدل آشفتگی هفت معادلهای RSM استفاده شد که در درستی آزمایی نتایج بهتری تولید کرد. در مجوع 05 مدل برای مقادیر مختلف پارامترهای فوق طراحی و اجرا شد و درصد استهلاک انرژی تحت شرایط مختلف به دست آمد. نتایج بیانگر این است که عدد فرود مقطع بازشدگی دریچه مهم ترین عامل در استهلاک انرژی به شمار میآید. همچنین دیده شد با کم شدن فاصله بلوکها از دریچه ورودی، درصد استهلاک انرژی زیاد میشود؛ مشروط به اینکه شرایط هیدرولیکی و هندسی منجر به ایجاد رژیم DSJ شوند.