محمدسعید کریمی - استادیار و عضو هیئت علمی دانشکده مهندسی عمران دانشگاه سمنان
حسین حسین جان زاده - دانشجوی دکتری مهندسی عمران- سازه های هیدرولیکی، دانشگاه سمنان

پدیدهی ارتعاش در تاسیسات آبی نظیر دریچه ها، به دلیل اثرات نوسانی نیروهای هیدرودینامیکی وارده از سوی جریان که با سرعت و فشار زیاد برآن ها اعمال می گردد، در برخی موارد می تواند باعث بروز مشکلاتی در عملکرد آن ها باشد. از طرفی، تنها معدودی مدل سازی آزمایشگاهی این پدیده به دلیل محدودیت های فراوان موجود بررسی شده است. بنابراین روش های عددی می توانند به عنوان روش جایگزین با هزینهی به مراتب کمتر و سریعتر جهت مطالعه و بررسی این پدیدهی اندرکنش آب- سازه مورد استفاده قرارگیرند. در این مقاله به بررسی عددی (با استفاده از روش اجزاء محدود) ارتعاش و نوسانات دریچهی سرویس تخلیه کنندهی تحتانی سد ژاوه (در ایران)، با مدل سازی عبور جریان سیال از زیر آن در بازشدگی های مختلف دریچههای سرویس و اضطراری پرداخته شده است. در ابتدا، اعتبار سنجی مدل عددی با مقایسه و ارزیابی نتایج عددی بانتایج آزمایشگاهی محدود موجود (تغییرات فشار و منحنی دبی- بازشدگی) انجام گردید. سپس، حالت بحرانی بازشدگی توأم دو دریچه (از نظر پدیدهی تشدید)، با استفاده از نتایج عددی حاصل از عبور جریان آب از زیر دریچه های سرویس و اضطراری، با بازشدگی های هم زمان مختلف %40 ،%20 60 ، و 80 % برای دریچهی اضطراری و 20 40 % و 60 % برای دریچهی سرویس تعیین گردید، که در این مورد بحرانی ترین حالت نوسانات دریچهی سرویس، برای بازشدگی های 20 % و 40 % دریچهی سرویس رخ داد. همچنین، از محاسبه تغییرات نیروی کل افقی و قائم وارد بر دریچهی سرویس در هر بازشدگی، فرکانس ارتعاشی غالب به منظور کنترل رخداد پدیدهی تشدید محاسبه گردید.

دریچه تخلیه تحتانی، ارتعاش، نیروی هیدرودینامیکی، روش عددی، منحنی دبی- بازشدگی