بررسی پدیده کاویتاسیون در سرریزها با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی؛مطالعه موردی سرریز سد تنگوئیه سیرجان

با توجه به رشد روزافزون جمعیت و افزایش نیاز به آب، ضرورت احداث سدهای بزرگ و بدنبال آن سرریزهایی که توان عبوری دبی های زیاد را داشته باشند هر چه بیشتر احساس می گردد. یکی از مشکلاتی که ساختمان سرریز سدها را تهدید می کندد پدیده کاویتاسدیون اسدت. تجربه نشان داده است که در جریان های سریع بر روی سرریزها، وقتی که سرعت آب زیاد شود احتمال خطدر کاویتاسدیون زیاد می باشد. وجود ناهمواری های جزئی در سرریز که باعث گسیختگی خطوط جریان از بستر و ایجاد نواحی با فشار کد می شود، خطر ایجاد دیده کاویتاسیون را افزایش می دهد. امروزه دسترسی به برنامه های دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و کامپیوترهای دیشدرفته و مجهدز، باعث افزایش روزافزون کاربرد مدل های عددی در تجزیه و تحلیل جریان سیال شده است. یکی از نرم افزارهای ارائه شده در زمینه CFD نرم افزار . FLOW-3D بوده که قابلیت تحلیل دو و سه بعدی میدان جریان را دارا می باشد. در تحقیق حاضر سعی شده است پدیده کاویتاسیون بر روی سرریز سد تنگوئیه به کمک نرم افزار FLOW-3D شبیه سازی گردد. نتایج بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی حاصل از مدل هیددروییکیاین سد مقایسه گردیده است که از تطابق خوبی برخوردار می باشند. حداقل شاخص کاویتاسیون در مدل عددی حاضر که در انتهای تنداب و در دبی های 510 و 1250 متر مکعب بر ثانیه بدست آمده است از دقدت مناسبی در مقا یسه با نقاط بحرانی مقاع مشابه در مدل آزمایشگاهی برخوردار می باشد.به اور کلی در کلیه دبی ها و بیشتر نقاط و مقا ارائه شده بر روی سدرریز سد مخزنی تنگوئیده، شاخص کاویتاسیون حاصل از مدل عددی، مقادیر بالاتر و بزرگتری را در مقایسه با نتایج مدل آزمایشگاهی ارائه می نماید که در نهایت، نتایج حاصل از هر دو مدل (مدل آزمایشگاهی و مدل عددی حاضر) امکان وقوع پدیده کاویتاسیون را در سرریز سد تنگوئیه رد می نماید.

Keywords:

کاویتاسیون , مدل عددی , FLOW-3D