مقایسه شاخص کاویتاسیون در مدل عددی و آزمایشگاهی تخلیه کننده تحتانی سد گتوند

کاویتاسیون یکی از نتایج مخرب بروز فشار منفی در جریان است که باعث ایجاد حفره هایی در سطح شده و با ادامه این روند سبب تخریب سازههای هیدرولیکی می گرددد. لذا ارائه راهکار به منظور کاهش خسارت از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تحقیقات انجامشده نشان داده اند موثرترین و اقتصادی ترین روش برای جلوگیری از این پدیده هوادهی است. هوادهها بایستی در بالادست نقاطینصب گردند که پتانسیل وقوع کاویتاسیون در آنها وجود دارد، بدین منظور از عدد کاویتاسیون استفاده میشود. امروزه با پیشرفت تکنولوژی میتوان با بررسی نتایج مدلهای عددی و مقایسه آنها با نتایج مدلهای آزمایشگاهی به تخمینهای اولیهای دست یافتکه در طراحیها و ساخت مدلهای آزمایشگاهی و نهایتا مدل واقعی موثر باشد. از این رو در مقاله حاضر با اندازهگیری فشارو سرعت در مدل عددی و آزمایشگاهی تخلیه کننده سد گتوند، به تحلیل تفاوتهای موجود بین اندیس کاویتاسیون دو مدل پرداخته شده است. بررسیهای عددی با استفاده از نرم افزارFluent بر روی هندسه سه بعدی ساخته در نرم افزار Gambit انجام گردید. با توجه به حجم بالای محاسبات عددی، از 6 کامپیوتر موازی در موسسه تحقیقات آب ایران استفاده شد. برای آنالیز جریان داخل مجرا روش چند فازی VOF با دقت مرتبه دوم جهت گسسته سازی معادلات جریان و آشفتگی به کار گرفته شد، از طرف دیگر آزمایشها نیز بر روی مدل فیزیکی ساخته شده در موسسه تحقیقات آب انجام گرفت. در آزمایشگاه برای اندازهگیری سرعت از دستگاه پراب نوری که قادر به اندازهگیری سرعتبا دقت بسیار بالا میباشد استفاده شده و برای اندازه گیری فشار نیز از پیزومترهای نصب شده بر روی مدل فیزیکی استفاده گردید

کلیدواژه ها:

اندیس کاویتاسیون ، تخلیه کننده تحتانی ، مدلFluent ، VOF