بررسی پدیده کاویتاسیون در مجرای آبگیرهای کفی مشبک با وجود مجرای هواده

آبگیرهای کفی سازه های فلزی مشبکی هستند که به منظور انحراف آب در بستر جریان نصب می شوند. بهکارگیری این سازه ها یکی از روش های مطمئن و کارآمد در آبگیری از رودخانه های کوهستانی با شیب تند وبار بستر درشت دانه به شمار می رود. یکی از شکل های آبگیرهای کفی که تاکنون کمتر مورد توجه قرارگرفته، آبگیر کفی ساخته شده از شبکه متقاطع میله های طولی و عرضی است. این شکل خاص که آبگیرکفی با میله های متقاطع نامیده می شود، نسبت به آبگیر کفی با میله های طولی و یا آبگیر کفی با میله هایعرضی، به لحاظ سازه ای عملکرد بهتری در مقابل نیروهای وارده دارد. امروزه کفهای مشبک به عنوان یکیاز اجزای مهم پروژه های برقابی کوچک شناخته می شوند که وظیفه آبگیری از رودخانه و انتقال آن به منظوربه حرکت در آوردن توربین های نیروگاه را بر عهده دارند. نیروگاه های برقابی کوچک در کنار رودخانه هایکوهستانی با شیب زیاد ساخته می شوند. در این گونه رودخانه ها آبگیرهای جانبی و جلویی جوابگو نیستند.زیرا به علت شیب زیاد رودخانه و وجود رسوبات درشت دانه، پایداری آنها به شدت در معرض خطر خواهدبود. در این رودخانه ها نقاط شکست، محل های تغییر شیب و یا پائین افتادگی های ناگهانی بستر، محل هایمناسبی برای نصب سازه های کف مشبک با شیب مناسب هستند . یک مدل فیزیکی- هیدرولیکی از سازه آبگیر کف مشبک در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه فردوسی مشهد که توسط (بینا و همکاران، ۱۳۹۱) انجامشده بود، برای بررسی الگوی جریان پرداخته شده است. در این تحقیق شبیه سازی یک مدل آزمایشگاهیتوسط نرم افزار Fluent انجام شده است. مقادیر سرعت و فشار از حل عددی به دست آمد و سپس پدیده کاویتاسیون برای حالت های بازشدگی ۸۰ ،۵۰ و ۳۰ درصد مجرای آبگیر کف مشبک بررسی گردید. در حالت وجود مجرای هوادهی بعد از دریچه،کاویتاسیون رخ نمی دهد.

Keywords:

دینامیک سیالات محاسباتی , مدل های آشفتگی , تنداب سرریز , کاویتاسیون