آنالیز مولفه های ابعادی- قدرتی گرداب در آبگیرهای جانبی با متود CFD

یکی از روش های معمول در آبگیری از رودخانه ها ، استفاده از آبگیرهای جانبی می باشد. عوامل مختلفی در شکل گیری ناحیه گردابی تاثیر دارند که عدد فرود و عمق آب از جمله این عوامل می باشد. لذا در مطالعهی حاضر با استفاده ازمطالعه پارامتریک عمق آب و عدد فرود و تاثیری که می توانند در شکلگیری و مشخصات ناحیه گردابی داشته باشند، با استفاده از متود دینامیک سیالات محاسباتی و حجم محدود، به بررسی عددی تاثیر عدد فرود بالادست و عمق آببر مشخصات گرداب در آبگیرهای جانبی پرداخته شد. پارامترهای متغیر مورد نظر به ترتیب شامل عمق آب ( 25 ، 30 و 35 سانتیمتر) و عدد فرود 0/2، 0/25، 0/3، 0/35، 0/4 می باشد. همچنین اعتبار سنجی روش عددی مورداستفاده در شبیه سازی کانال و آبگیر جانبی با استفاده از یک مدل که در مطالعه عددی و آزمایشگاهی سیدیان و شفاعی بجستان 1389 ساخته شد، مورد بررسی قرار گرفت و تطابق مناسبی بین نتایج عددی و آزمایشگاهی مشاهده گردید. نتایج حاصل نشان داد که تاثیرگذاری عدد فرود در شکل گیری ابعاد ناحیه گردابی ناچیز می باشد. از سوی دیگر با توجه به اینکه عدد فرود مستقیما تابعی از مولفه ی مماسی سرعت می باشد، بنابراین عدد فرود در میزان گردندگی و سرعت مماسی گرداب تاثیر بیشتری دارد. بنابراین به منظور کاهش آثار مخرب گرداب در سیستم آبگیر جانبی و افزایش راندمان تخلیه این آبگیرها در نظرگیری اثرات عدد فرود امر مهمی در این زمینه می باشد. همچنین عواملی که باعث افزایش عدد فرود می گردند باعث کاهش بازدهی سیستم آبگیر نیز می شوند. با توجه به این امر در طراحی آبگیرها به منظور افزایش راندمان آبگیر، باید سعی شود میزان عدد فرود و عمق آب حداقل ممکن باشد، که این مسئله می تواند باعث تضعیف گرداب و کاهش هزینه های تحمیلی بر آبگیر گردد.

Keywords:

ابعاد گرداب , سرعت گرداب , قدرت گرداب , عدد فرود , آبگیرهای جانبی , راندمان تخلیه