بررسی عددی تاثیر زبری بستر بر استهلاک انرژی و کاویتاسیون در سرریزهای شوت

استفاده از زبری پیوسته در بستر تنداب در شرایط برابر با روش های متداول استهلاک انرژی مانند حوضچه های آرامش، سرریزهای پلکانی، پرش اسکی و استقرار موانع در بستر تنداب می تواند روشی کارآمد برای افزایش استهلاک انرژی جریان در این سازه ها باشد. در این پژوهش تاثیر زبری بستر تنداب بر میزان استهلاک انرژی جنبشی جریان مورد بررسی قرار گرفته است. بدین منظور، رابطه عمومی بدون بعد توسعه داده شده و پس از واسنجی حل عددی با نتایج آزمایشگاهی، میزان استهلاک انرژی سازه در سه شیب ۱۵، ۲۲/۵ و ۳۰ درجه، با شش زبری ۰/۰۰۵، ۰/۰۰۷۲، ۰/۰۱۱۱، ۰/۰۱۶ و ۰/۰۲۲ متر و بدون زبری (شاهد) و سه دبی ۰/۰۷، ۰/۰۹ و ۰/۱۱ متر مکعب بر ثانیه، بررسی شد. بر اساس نتایج حاضر با ایجاد زبری ممتد در بستر تنداب، استهلاک انرژی افزایش می یابد. همچنین، با افزایش شیب تنداب، نسبت استهلاک انرژی در طول سرریز زبر به سرریز صاف افزایش می یابد. نتایج نشان داد که بیشترین مقدار استهلاک انرژی نسبی در حضور زبری، مربوط به شیب ۲۲/۵ درجه و برای زبری ۲۲/۲ میلی متر (۸۵%) بوده و کمترین استهلاک انرژی نسبی نیز در حالت شاهد (۲۵%) مشاهده شد. بنابراین، استفاده از بستر تنداب طبیعی بدون پوشش بتنی، از جنبه محیط زیست و قابلیت استهلاک انرژی، قابل توصیه است.

Keywords:

Chute spillway , Numerical model , Energy dissipation , Rough bed , سرریز شوت , حل عددی , استهلاک انرژی , بستر زبر