مدلسازی عددی جریان با بررسی اثرات بازشدگی دریچه بر هیدرولیک جریان و جت پرتابی

Abstract

امروزه اهمیت مدیریت مخازن سدها استفاده از دریچه ها بر روی سرریزها را ضروری میکند. این موضوع سبب تغییر هیدرولیک جریان بر روی سرریز می‌شود و هدف از این تحقیق بررسی برخی از این تغییرات هیدرولیکی است. در این تحقیق به کمک نرم‌افزار Flow-3D به مدلسازی جریان از روی سرریز شوت با آستانه اوجی شکل و پرتاب‌کننده‌جامی و با استفاده از روش حجم سیال VOFو مدل تلاطمی RNG پرداخته شده است. بررسی تاثیر 4 بازشدگی 15، 30، 45، 100 درصد که به وسیله دریچه شعاعی اعمال گردید، نشان می‌دهد که افزایش بازشدگی‌ها سبب ایجاد روند افزایشی سرعت و عمق و پتانسیل کاویتاسیون بر روی سرریز می‌شود. همچنین در برخی از بازشدگی‌ها با دبی‌ پایین، به علت ایجاد دبی کمتر از دبی جارو شدن، امکان جمع‌شدگی جریان بر روی سرریز وجود داشته و اثرات هیدرولیکی ناشی از آن باید در نظر گرفته شود. همچنین مدلسازی جت پرتابی از پرتاب کننده‌ جامی شکل، نشانگر خطای پایین طول و حداکثر ارتفاع جت بوده و به این ترتیب استفاده از Flow-3D در پیش‌بینی حفاظت پایین‌دست پرتاب‌کننده‌جامی توصیه می‌گردد. همچنین دو رابطه در مورد ارتباط میزان طول جت پرتابی، حداکثر ارتفاع جت، دبی و میزان بازشدگی ارائه گردید.