تاثیر گرداب شکن پره توربینی برجریان سرریزهای نیلوفری

سرریز نیلوفری با ساختار شیپوری شکل مستقل از بدنه سد میباشد و با وجود همه مزیت هایش در هدهای بالاتر از هد طراحی دچار مشکلاتی از قبیل تشکیل گرداب و متعاقبا لرزش در سازه و ایجاد فشارهای منفی میگردد. گرداب باعث کاستن خطوط جریان به طرف مرکز گرداب و در نتیجه کاهش ضریب دبی می شود. بررسی این نوع جریان در این نوع سرریزها امری مهم می باشد زیرا ممکن است تاثیرات منفی آن بر عملکرد سرریز نیلوفری باعث خسارات جبران ناپذیری شود. تشکیل گردابه در سرریز نیلوفری ممکن است باعث کاهش میزان دبی عبوری و کاهش در ضریب دبی سرریز گردد استفاده از تیغه های گرداب شکن و یا افزایش قطر سرریز از جمله راهکارهای موجود برای مستهلک کردن گرداب و افزایش کارایی این نوع سرریز به شمار می رود. که افزایش قطر سرریز از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشد.بنابراین راهکار اول برای جلوگیری از گرداب استفاده می شود . در این تحقیق با استفاده از متغیر کردن تعداد پره ها و دبی عملکرد سیستم مورد بررسی قرار گرفته است به گونه ای که با افزایش تعداد آنها تا حد مشخصی ضریب دبی و دبی جریان از سر ریز افزایش می یابد.. همچنین نتایج بدست آمده نشان می دهد که با افزایش تعداد تیغه ها، راندمان عملکرد آنها نسبت به تعداد کمتر پایین تر می باشد. . هدف از این تحقیق بررسی تاثیر تعداد تیغه های گرداب شکن بر عملکرد هیدرولیکی جریان و ضریب دبی سرریزهای نیلوفری بوده است. که توسط شبیه سازی عددی با استفاده از نرم افزار CFX Ansys که معادلات حاکم بر جریان سیال شامل معادلات پیوستگی و حرکت ناویر استوکس توسط روش حجم محدود و گسسته سازی غیر صریح در هر گام زمانی شبیه سازی گردید.در همین راستا شبیه سازی جریان دوفازی سطح آزاد با بهکارگیری مدل آشفتگیε-k برای دستیابی به الگوی مناسب جریان، شبیه سازی شده است

کلیدواژه ها:

سرریز نیلوفری ، CFX Ansys ، شبیه سازی عددی ، مدل آشفتگیε-k ، کاویتاسیون ، ناویر استوکس