بررسی عددی سامانه ی هوادهی برای جریانهایی با سرعت بالا با کابرد روش VOF
الموضوعات :
1 - گروه مهندسی عمران، واحد مرودشت ، دانشگاه آزاد اسلامی ، مرودشت ، ایران
الکلمات المفتاحية: نرمافزار فلوئنت, حفره سازی, تخلیهکننده تحتانی, سد سفیدرود, سامانه ی هوادهی,
ملخص المقالة :
حفره سازی مهمترین مشکلی است که به سبب سرعتهای بالای جریان در تخلیهکنندههای زیرین سدها رخ میدهد. به علت بروز سرعتهای بیش از 30 متر بر ثانیه، و ایجاد فشارهای منفی در تخلیهکننده ی زیرین سد سفیدرود، این مجرا متحمل آسیبهای شدیدی در پوششهای خود گردیده است. در این تحقیق از روش حجممحدود به کار رفته در نرمافزار فلوئنت، شبیه جریان برای این مجرا انجام گرفته، که در آن از نرم افزار حجم سیال در حالت سه بعدی شامل جریان دو حالتی آب و هوا سود برده شده است. مقایسهی بین نتایج شبیه عددی و اندازهگیریهای نمونه آزمایشگاهی به منظور تایید نرم افزار انجام گرفته است که به دست آمدن خطاهای کمتر از 20 درصد برای مقادیر سرعت و فشار، با توجه به هندسه ی پیچیده ی مجرا محدوده ای قابل قبول است. طی بازشدگیهای مختلف دریچه ی تنظیم جریان، مقادیر شاخص حفره سازی در نقاط بسیاری در پایاب دریچه در محدوده ی مقدار بحرانی 25/0 قرار گرفته است که استفاده از سامانه هوادهی در بعد از محل دریچه را ضروری می سازد. با هوادهی مناسب در این ناحیه، و کاهش سرعت جریان در مرزها، توزیع شاخص حفره سازی نسبت به حالت هوادهی نشده در حدود 6 تا 7 برابر افزایش یافته از مقدار بحرانی 25/0 به خوبی فاصله گرفته که در نهایت باعث بهبود وضعیت جریان از لحاظ ایجاد پدیده ی حفره سازی گردیده است.
1. Vischer, D.L., and Hager, W.H. 1999. Dam Hydraulics. John Wiley & Sons Ltd, Chichester, United Kingdom.
2. Speerli, J., and Hager, W.H. 2000. Air–water flow in bottom outlets. Canadian Journal of Civil Engineering, 27:454-462.
3. Sharma, H.R. 1976. Air entrained in high head gated conduits. Journal Hydraulics Division ASCE, 102(HY11):1629-1646; 103(HY10):1254-1255.
4. سلیمانزاده ر. 1385. تحلیل عددی جریان دو فاز آب و هوا در اطراف دریچه کشویی تخلیهکننده تحتانی. دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران.
5. مطالعات علاج بخشی سد سفیدرود. 1385. گزارشات مربوط به آسیبهای تخلیهکننده های تحتانی، مؤسسه تحقیقات آب، وزارت نیرو.
6. خورشیدی ح. 1387. بررسی پدیده کاویتاسیون در تخلیهکننده تحتانی سد سفیدرود به کمک فلوئنت، مجموعه مقالات چهارمین کنفرانس ملی مهندسی عمران، دانشگاه تهران، تهران.
7. خورشیدی ح. 1387. بررسی سیستم هوادهی در تخلیهکننده تحتانی سد سفیدرود با استفاده از روش حجم محدود، مجموعه مقالات هفتمین کنفرانس هیدرولیک ایران، دانشگاه صنعت و برق شهید عباسپور، تهران.
8 . عباسپور ا، هاشمیکیا س. 1392. شبیه سازی عددی جریان بر روی سرریز استوانه ای با در نظر گرفتن مولفه ی زبری با استفاده از معیارk - ε. مجله ی مهندسی منابع آب، دوره 6، شماره 18.
