بررسی عددی تاثیر ارتفاع صفحات مشبک قائم در استهلاک انرژی شیب شکن قائم

صفحات مشبک قائم از جمله مستهلک­کننده­های انرژی می­باشند که می­توان از آن­ها در پایین­دست سازه­های هیدرولیکی کوچک نظیر شیب­شکن­های قائم استفاده نمود. در تحقیق حاضر به بررسی عددی تاثیر ارتفاع صفحات مشبک در پایین­دست شیب­شکن قائم پرداخته شده است. برای این منظور سه ارتفاع نسبی ۲/۰، ۴/۰ و ۶/۰ برای صفحات مشبک و محدوده عمق بحرانی نسبی بین ۱۲/۰ تا ۴۲/۰ انتخاب شده است. برای مدل سازی عددی از نرم افزار Flow-۳D با دو مدل آشفتگی  و  و سه نوع مش بندی استفاده شده است. نتایج حاصل نشان داد که مدل آشفتگی  در مقایسه با مدل آشفتگی  مطابقت بهتری با مدل آزمایشگاهی داشت. همچنین نتایج استفاده از صفحات مشبک با ارتفاع­های متنوع در پایین­دست شیب­شکن قائم نشان داد که این صفحات به ترتیب استهلاک انرژی نسبی و عمق نسبی پایین­دست را نسبت به شیب­شکن قائم ساده به طور متوسط ۱۷۶ و ۹۴ درصد افزایش می­دهد. با بررسی میزان افزایش راندمان استهلاک انرژی می توان دریافت که صفحه مشبک با ارتفاع­ نسبی ۴/۰ و ۶/۰ با کاهش میزان استغراق پرش هیدرولیکی نسبت به صفحه مشبک سرتاسری، انرژی بیشتری را مستهلک می­کنند. در نهایت شیب­شکن قائم مجهز به صفحه مشبک با ارتفاع نسبی ۴/۰ با کاهش ۳/۶۶ و ۳/۱۰ درصدی عدد فرود پایین­دست و افزایش ۱۸۷ و ۸/۲ درصدی استهلاک انرژی نسبی، به ترتیب نسبت به شیب­شکن قائم ساده و شیب­شکن قائم مجهز به صفحه مشبک سرتاسری دارای بهترین عملکرد بود.

Keywords:

صفحه مشبک , شیب شکن قائم , ارتفاع نسبی , عدد فرود , استهلاک انرژی