تحلیل عددی عملکرد هیدرولیکی گرداب شکن و بر افت فشار در مجاری تخلیه سریز نیلوفری در مجاورت جریان سطح آزاد

سرریز نیلوفری با ساختار شیپوری شکل مستقل از بدنه سد می باشد و با وجود همه مزیتهایش در هدهای بالاتر از هد طراحی دچار مشکلاتی از قبیل تشیکل گرداب و متعاقبا لرزش در سازه و ایجاد فشارهای منفی می گردد گرداب باعث کاستن خطوط جریان و به طرف مرکز گرداب و در نتیجه کاهش ضریب دبی می شود همچنی باعث به وجود آمدن تلاطم و ورود ها بهداخل مجرای انتقال سرریزی می شود از خصوصیات این نوع سرریزی تشکیل جریان گردابی در ورودی آن می باشد بررسی این نوع جریان در این نوع سریزها امری مهم می باشد زیرا ممکن است تاثیرات منفی ان بر عملکرد سرریز نیلوفری باعث خسارات جبران ناپذیری شود یکی از روشهای که می توانند برای کنترل گرداب موثر باشد استفااه از تیغه های گرداب شکن است از آ«جا که مدلسازی آزمایشگاهی برای تمام حالات مورد ارزیابی معمولا مستلزم صرف زمان و هزینه زیادی است هدف این تحقیق بررسی تاثیر تیغه های گرداب شکن و برعمکلرد هیدرولیکی جریان و ضریب دبی سرریزهای نیلوفری بوده است که توسط شبیه سازی عددی با استفاده از نرم افزار حجم محدود 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 دو فازی سطح آزاد به کارگیری مدل آشفتگی k-ε برای دستیابی به الگوی منساب جریان شبیه سازی شده است نتایج نشاندههنده این است که استفاده از سازه های کنترل گرداب در سرریزهای نیلوفریدر ضریب دبی بسیار موثر می باشند به گونه ای که با افزایش تعداد آنها تا حد مشخصی ضریب دبی و دبی جریان از سریزی افزایش می یابد همچنین طول ارتفاع، جهت قرارگیری تیغه ها، ضخامت آنها در کترل گرداب موثر هستند و تاثیر افزایش طول تیغه ها از افزایش تعداد تیغه ها موثر تر می باشد همچنین با افزایش تعداد تیغه ها، راندمان علمکرد آنها نسبت به تعداد کمتر پایینتر می باشد در نهایت با بررسی احتمال وقوع پددیه کاویتاسیون با به کارگیری لوله هواده وجود نداشته است.

کلیدواژه ها:

حرکت ناویر استوکس ، توربولانس ، گسسته غیر صریح ، سرریز نیلوفری ، گرداب شکن