مقایسه مدل‌های ریاضی و فیزیکی در آنالیز پایداری دال کف حوضچه آرامش

برای جلوگیری از تخریب پایین دست سازه‌های هیدرولیکی از فرسایش و تخریب، باید تمهیداتی را دید تا انرژی آب خروجی مستهلک و از قدرت تخریبی آن کاسته شود. برای این منظور یکی از معمولترین روش‌ها، ساخت حوضچه آرامش Stilling basin در پایین دست سازه هیدرولیکی می‌باشد. در حوضچه آرامش با ایجاد پرش هیدرولیکی انرژی آب مستهلک میگردد. هنگامیکه پرش هیدرولیکی رخ می‌دهد، نیروهایی به دال کف حوضچه آرامش وارد می‌شود، که شامل نیروهای هدرواستاتیکی و هیدرودینامیکی می‌باشد. از جمله این نیروها نیروی ناشی از وزن آب روی دال، نیروی بالا برنده وارد به زیر دال که از جنس نیروهای هیدرواستاتیکی هستند. و نیروی هیدرودینامیکی ناشی از نوسانات فشار در زیر پرش هیدرولیکی می‌باشند. برای حفظ پایداری حوضچه از بلندشدگی و تخریب باید بین نیروهای وارده بر دال کف حوضچه آرامش و نیروهای مقاوم تعادل برقرار باشد. در این مقاله پس از بحث پیرامون پرش هیدرولیکی و نیروهای ناشی از آن پرداخته می‌شود و در ادامه آن تئوری المان‌های محدود و نرم‌افزار ANSYS10 معرفی می‌شود. درنهایت دال کف حوضچه آرامش را که در آزمایشگاه توسط حسونی زاده مورد ارزیابی قرار گرفته شد و پایداری آن اثبات شد را در نرم افزار ANSYS10 مدل کرده و نیروهای اندازه‌گیری شده در آزمایشگاه که توسط حسونی‌زاده انجام پذیرفت را به آن وارد نموده و نمودارهای تنش و کرنش آن استخراج می‌گردد. نتایج حاصله نشان می‌دهد که مدل ریاضی با مدل فیزیکی تطابق خوبی دارد و دال طراحی شده پایدار است.

کلیدواژه ها:

پرش هیدرولیکی ، نیروی هیدرودینامیکی ، نیروی هیدرواستاتیکی ، حوضچه آرامش ، نرم‌افزار ANSYS.