بررسی عددی رژیم جریان در حوضچه آرامش در اثر جابجایی بلوکهای مکعبی

برای جلوگیری از خسارات ناشی از انرژی فوقالعاده آب در سرعتهای فوق بحرانی و نیز به منظور از بین بردن انرژی اضافی جنبشی موجود در جهش آبی،عموما لازم است از حوضچه های آرامش که در پایین دست جریان ساخته میشود، استفاده نمود. حوضچه های آرامش عبارت است از قسمت کوتاهی از یک کانال کفسازی شده که بصورت سازه ای خاص در پایین دست یک سرریز، یک تندآب و یا یک آبشار از بتن ساخته میشود. هدف از ساختن آن به تشکیل پرش ه یدرولیکی در داخل حوضچه خلاصه میشود که در این صورت جریان فوق بحرانی، قبل از رسیدن به قسمتهای غیر کفسازی شده رودخانه به جریان زیر بحرانی تغییر حالت داده و از انرژی فوق العاده آن کاسته و از خرابیهای احتمالی جلوگیری میکند. در این تحقیق مدل عددی در ارتباط با شبیه سازی جریان بر روی سرریز و بلوکهای حوضچه آرامش بوسیله مدل عددی Flow-۳D پرداخته شده است. مدل عددی با دقت مناسبی شرایط جریان را بر روی سرریز اوجی و بلوکهای داخل حوضچه شبیه سازی کرده است. در محل بلوکها به دلیل افزایش موضعی سرعت جریان و جدایش خطوط جریان، فشار به شدت افت کرده و منفی شده است. بیشترین مقدار فشار منفی در مدل اصلی رخ داده که دلیل این امراین است که در این حالت بلوک میانی در موقعیتی قرار گرفته است که نه شرایط استغراقی برای حوضچه رخ داده است و نه بلوک فاصله مناسبی برای استغراق موضعی داشته است. در مدل شماره ۲، با توجه به استغراق کلی حوضچه آرامش، بلوک نیز به صورت موضعی مستغرق شده است و فشار منفی شرایط بهتری نسبت به مدل اصلی گرفته است. در مدل شماره ۳ نیز با توجه به اینکه بلوک فاصله زیادی از ابتدای شوت دارد، استغراق موضعی بلوکها شرایط فشار را بهبود بخشیده است. نمودارها تغییر محل بلوکها باعث افزایش شاخص کاویتاسیون و کاهش احتمال رخداد آن شده است.

Keywords:

حوضچه آرامش , شبیه سازی عددی , بلوکهای میانی , Flow-۳d