شبیه سازی عددی عملکرد پیکره بندی هندسی پرتاب کننده جامی شکل بر استهلاک انرژی پرش اسکی جریان دو فازی

سازه های استهلاک انرژی معمولا در انتهای سازه های آبی به منظور کاهش فرسایش، جلوگیری از آبشستگی پایین دست سازه و یا به حداقل رساندن آن مورد استفاده قرارمی گیرند. پرتاب کننده جامی سازههایی هستند که در انتهای سرریز سدها مورد استفاده قرار می دهند. مکانیزم اثر اکثر این سازه ها بر پایه اتلاف انرژی با تغییر رژیم جریان از فوق بحرانی به زیر بحرانی صورت میگیرد. امروزه در اکثر سدهای بلند از سرریزهای جامی شکل استفاده میشود. از آنجا که مدلسازی آزمایشگاهی برای تمام حالات مورد ارزیابی معمولا مستلزم صرف زمان و هزینه زیادی است، لذا در این تحقیق بابکارگیری قابلیتهای پیشرفته نرمافزار دینامیک سیالات محاسباتی CFX Ansys که معادلات حاکم بر جریان سیال که مشمول معادلات پیوستگی وحرکت ناویر استوکس می باشد، توسط روش حجم محدود و گسسته سازی غیر صریح در هر گام زمانی شبیه سازی گردیده است. بررسی استهلاک انرژی پرش اسکی پرتابکننده جامی پرتاب کننده جامی شکل سد مخزنی آزاد از اهداف این تحقیق بوده است. برای نیل به این هدف، بررسی اثرشعاع انحناء و زاویه لبهای فلیپ باکت بر پارامترهای هیدرولیکی جریان مورد ارزیابی قرارگرفت. تحلیل نتایج حاکی از این است که زاویه لبه و شعاع قوس پرتابکننده جامیشکل در میزان استهلاک انرژی تاثیر بسزایی داشته است. با افزایش زاویه پرتابه و افزایش سرعت در لحظه پرتاب، انرژی بیشتری مستهلک شده است و از عملکرد هیدرولیکی مطلوب برخوردار میباشد. بنابراین با افزایش طول پرش اسکی استهلاک افزایش یافته است. با برخورد جت پودر شده با حوضچه استغراق در پایاب و به وجود آمدن جریان آشفته و متلاطم در حوضچه استهلاک انرژی در سیستم پرش اسکی کامل میگردد و استهلاک انرژی بیشتر خواهد بود و با افزایش دبی در تمام حالات هندسی پرتابکننده به دلیل افزایش استغراق حوضچه، استهلاک انرژی کاهشمییابد.

Keywords:

حرکت ناویر استوکس , استهلاک انرژی , عملکرد هیدرولیکی , CFX Ansys , پرش اسکی