بررسی عددی تنش ها در کف جام های پرتابی

طراحی و ارزیابی مهندسی سازههای هیدرولیکی، نیازمند داشتن درک صحیحی از رفتار پیچیده حرکت آب میباشد. رایج ترین و در عین حال پرهزینه ترین راه برای بررسی شرایط جریان در این سازه ها استفاده از مدل فیزیکی است. از طرفی ساخت مدلهای فیزیکی علاوه بر صرف زمان طولانی، هزینه های هنگفتی داشته و نتایج آن وابسته به دقت اندازه گیری پارامترهای جریان نسبت به مدلسازی شرایط واقعی جریان میباشد. با پیشرفت و گسترش روز افزون نرمافزارهای مهندسی و نیز ساخت رایانه های پرقدرت، استفاده از مدلسازی عددی به عنوان روشی جدید، سریع و ارزان، برای بررسی رفتار سیال و اثرات آن بر سازه های هیدرولیکی مطرح شده است، که تحت عنوان دینامیک سیالات محاسباتی شناخته میشود. در مقاله حاضر هدف اول بررسی قابلیت های مدلسازی عددی در برآورد و پیش بینی پارامترهای جریان در جام های پرتابی میباشد، که یکی از اجزاء مهم در سدهای مرتفع به شمار میروند. در سدهای بلند معمولا استفاده از جام های پرتابی به عنوان سازه مستهلک کننده انرژی، هم از لحاظ اقتصادی و هم از لحاظ ایمنی گزینه مناسبی می باشد. طراحی بهینه یک سازه پرتاب کننده جامی، علاوه بر جانمایی، شکل هندسی و ابعاد مناسب نیازمند مطالعه توزیع فشارهای دینامیکی به منظور بررسی پدیده کاویتاسیون بر روی جام نیز میباشد. روشها و روابط تجربی موجود،برای برآورد شاخصهای طراحی هیدرولیکی این سازه، بخصوص در طرح های پیچیده و غیرمتعارف، محدودیت های زیادی دارند. لذا استفاده از مدل ریاضی، میتواند بعنوان یک روش جدید مطرح باشد. در ادامه این پژوهش، تنش ها در جام های پرتابی با استفاده از مدل عددی فلوئنت مورد مطالعه قرار گرفته است. در پایان بررسی نتایج شبیه سازی عددی نشان داد، که نرم افزار فلوئنت توانایی خوبی برای شبیه سازی چنین جریاناتی را دارد و به عنوان ابزاری توانمند در اختیار مهندسان و طراحان سد است.

Keywords:

شبیه سازی عددی , نرم افزار فلوئنت , جام پرتابی , تنش