بررسی عددی تاثیر سازه حفاظتی در آبشستگی ناشی از شکست سد با استفاده از مدل لاگرانژی دو فازی

Abstract

چکیدهمقدمه: جریان های سریع بعد از شکست سد و آبشستگی متناظر با آن از مسائل مهمی است که برای شبیه سازی مناسب آن باید از مدل های چند فازی استفاده کرد. در سالهای اخیر روش جدید لاگرانژی هیدرودینامیک ذرات هموار بعنوان روش بدون شبکه ایده آل برای این کاربرد معرفی شده است.روش­: در مقاله حاضر با استفاده از این روش عددی و اصلاح آن برای جریانات چندفازی، آبشستگی رسوب کف بعد از شکست سد مدل‌سازی شده است. در ابتدا، نتایج روش عددی حاضر با مطالعات آزمایشگاهی مرتبط مقایسه و صحت سنجی شده و سپس تاثیر شرایط هندسی سازه محافظ در میزان آبشستگی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این راستا، چندین مدلسازی برای شرایط مختلف طول کف صلب و همچنین ارتفاع مانع انتهایی به عنوان پارامترهای اصلی، انجام شد.یافته ­ها: بر اساس نتایج به دست آمده، مدل مورد استفاده توانمدی مدل سازی شرایط پیچیده آبشستگی ناشی از جریانات متلاطم را دارد و به عنوان نتیجه کاربردی، مشاهده گردید که تاثیر افزایش طول سازه حفاظتی، کم تر از تاثیر افزایش ارتفاع آن است. همچنین ارتفاع بهینه ای برای عملکرد مطلوب سازه حفاظتی وجود دارد بگونه ای که افزایش بیش از حد ارتفاع حتی می تواند منجر به افزایش آبشستگی نسبت به شرایط اولیه گردد.نتیجه­ گیری: اگرچه استفاده از سازه حفاظتی می تواند علاوه بر جلوگیری از خوردگی پای کف صلب، عمق آبشستگی را نیز کاهش دهد، تعیین ارتفاع بهینه آن اهمیت شایانی در عملکرد مطلوب این نوع سازه ها دارد.