شبیه سازی عددی جریان در حوضچه آرامش (مطالعه موردی سد تالوار)

Abstract

تحلیل جریان عبوری از روی سرریزسد و حوضچه آرامش توسط مدل‌های فیزیکی زمان‌بر بوده و هزینه زیادی در بر خواهد داشت. با پیشرفت چشمگیر در توسعه روش‌های عددی یا دینامیک محاسباتی (CFD) در سال‌های اخیر، استفاده از مدل‌های ریاضی و حل عددی معادلات جریان کاربردی‌تر و باصرفه‌تر می‌گردد. در این مقاله شبیه سازی عددی جریان و پرش هیدرولیکی داخل حوضچه آرامش سرریز سد و بررسی اثر دبی بر میدان جریان و توزیع فشار داخل حوضچه آرامش به کمک نرم افزار Flow–3D ارائه شده است. در این مقاله از مدل آشفتگی k– e استفاده شده و روش VOF برای تعیین پروفیل سطح آزاد جریان به کار گرفته شده است. نتایج مدلسازی پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش به کمک این نرم افزار تطابق مناسبی با نتایج فیزیکی (مدل فیزیکی ساخته شده با مقیاس1:45 برای سرریز سد تالوار در استان زنجان) دارند. همچنین می‌توان هندسه حوضچه و موانع داخل آن را با استفاده از امکانات این نرم افزار به حالت بهینه طراحی کرد. نتایج این تحقیق با منحنی‌های طراحی USBR نیز تطابق خوبی نشان می‌دهند.