بررسی عددی تولید موج ناشی از لغزش توده با استفاده از روش حجم محدود و شبکه بندی روی هم رونده

چکیدهمقدمه: در این تحقیق، تاثیر پارامترهای مختلف بر روی تک موج ایجادی از لغزش جسم و ورود آن به آب بررسی شده­اند.روش­: برای حل مسئله، از روش ترکیبی حجم محدود سیال (VOF) و شبکه بندی برروی­هم­رونده استفاده شد. شبکه­بندی برروی­هم­رونده نوعی شبکه متحرک (Dynamic Mesh) می­باشد که قادر است دو شبکه را در حالی که بر روی هم می­لغزند، خواص سیال را نیز محاسبه کند. با لغزش آزاد جسم بر روی سطح شیب­دار و ورود به داخل آب، تک موج تشکیل می­گردد که در راستای طول کانال منتشر می­شود و سپس با مرور زمان از بین می رود. تاثیر پارامترهایی مانند چگالی لغزنده، ارتفاع رهاشدن لغزنده و عمق آب بر ارتفاع موج تشکیل شده موثر هستندیافته ­ها: پروفیل موج به دست آمده در سه زمان مختلف تطابق بسیار خوبی با نتایج تجربی مطالعات پیشین نشان داد و بیشترین درصد خطای به دست آمده ۴ درصد گزارش گردید. طبق نتایج به دست آمده، با افزایش چگالی لغزنده از ۲۱۰۰ تا ۲۹۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب و ارتفاع بی­بعد رهاشدن لغزنده جعبه از ۵ الی ۷، ارتفاع تک موج ضربه­ای به ترتیب ۲۴ و ۲۰ درصد افزایش یافت. علاوه بر این، با افزایش عمق بی بعد آب از ۴ الی ۶، ارتفاع تک موج ضربه­ای ۱۰ درصد کاهش یافت. همچنین با دوبرابر نمودن نسبت ارتفاع لغزنده­ی مثلثی شکل به قاعده، ۱۴ درصد ارتفاع موج کاهش یافت.نتیجه­ گیری: براساس نتایج این تحقیق، مسلما به هنگام طراحی سدها، تک موج­های ضربه­ای ایجاد شده در مخازن سد، اهمیت فوق العاده­ای دارد و می­بایست مخازن سدی با عمق معمولی و تپه­های مشرف با ارتفاع نسبتا کم با شیب ملایم، مد نظر طراحان باشد. همچنین می بایست جنس خاک تپه های مشرف به مخازن سدها نیز مورد مطالعه جامع قرار بگیرد.

Keywords:

موج , لغزش جسم , اندرکنش سازه و سیال , سد