تحلیل عددی تأثیر هندسه مجرا بر هوادهی جریان در تخلیه کننده تحتانی سد

در سدهای بلند به دلایلی مانند کنترل آبگیری اولیه، تخلیه رسوبات مخزن، رهاسازی آب جهت آبیاری و کاهش تراز مخزن برای تعمیر و نگهداری، تخلیه کننده تحتانی ساخته می شود. به علت وجود جریان با سرعت زیاد در قسمت تحت فشار مجرا که در سدهای بلند به ازای بار آبی مخزن سد ایجاد می شود احتمال وقوع کاویتاسیون (Cavitation) خصوصاً در اطراف دریچه، در این سازه بسیار زیاد است. لذا هوادهی جریان، جزء لاینفک جریان در این مجاری محسوب می شود که خود را در کانون توجه ویژه ای قرار داده است. در پژوهش حاضر، مدل 1 به 10 تخلیه کننده تحتانی سد جگین به صورت عددی مدل گردیده و نتایج آن با نتایج حاصل از مدل آزمایشگاهی ساخته شده در مؤسسه تحقیقات آب وزارت نیرو، با همان مقیاس مورد تأیید قرار گرفته است. برای بررسی تأثیر هندسه مجرا بر هوادهی جریان، مدل های عددی مشابه با مدل اولیه ولی با ارتفاع متفاوت شبیه سازی شد. نتایج نشان دهنده تأثیر گسترده ارتفاع مجرا بر هوای ورودی از هواده و توزیع غلظت هوا در عمق می باشد. در حالت ثابت نگه داشتن عرض مجرا با افزایش نسبت عمق به عرض مجرا، تا حد مشخصی میزان هوای ورودی از هواده افزایش یافته و پس از آن کاهش می یابد. غلظت در عمق نیز با افزایش نسبت عمق به عرض مجرا افزایش پیدا می کند. براساس مطالعات انجام گرفته از نقطه نظر هیدرولیکی محدوده 1/5 الی 2 برای نسبت عمق به عرض، محدوده مناسبی است و سایر نسبت ها بر کاهش هوادهی و ضریب ? موثر است.

Keywords:

تخلیه کننده تحتانی , تحلیل عددی , هوادهی , نرم افزار فلوئنت