تحلیل عددی بهبود عملکرد هیدرولیکی جریانهای چرخشی با رویکرد افزایش استهلاک انرژی در شیب شکن مدور قایم

شیب شکن مدور قایم برعملکرد مطلوب سیستم جمع آوری و دفع جریانهای سیلابی نقش عمده ای ایفا می کند که به جهت بهبود شرایط هیدرولیکی از ورود هوا به داخل مجرا جلوگیری و موجب عملکرد کاملا پر عمل مجاری پایین دست در زمان بهره برداری میگردد. در این راستا بررسی بهبود عملکرد هیدرولیکی جریانهای چرخشی با رویکرد افزایش استهلاک انرژی در شیب شکن مدور قایم با بکارگیری نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی بررسی گردیده است. برای نیل به این هدف، بررسی عملکرد پیکره بندی مجرای آبگیر و مجرای قایم سازه بر مشخصات هیدرولیکی جریان دوفازی عبوری از سازه شفت دراپ قایم و تاثیر این تغییرات بر روی عمق آب داخل شافت، مسیر حرکت جت ریزشی آب، میزان انرژی مستهلک شده و انرژی باقیمانده جریان و رژیم های مختلف جریان مورد ارزیابی قرارگرفت . نتایج حاکی از این است که به ازای دبی ثابت، انرژی نسبی مستهلک شده جریان به مقدار عدد ضربه ،عمق ریزش جریان و قطر دهانه در شفت دراپ وابسته بوده است. شکل هندسی دراپ شفتهای قایم درمیزان استهلاک انرژی تاثیر بسزایی داشته و افزایش عمق موثر ریزش جریان، کاهش قطر دهانه شفت دراپ و کاهش نسبت عرض به عمق شرایط جریان را بهبود بخشیده و به جهت کاهش تلاطم جریان و کاهش بیشتر انرژی، از عملکرد هیدرولیکی مطلوب برخوردار می باشد.در نهایت ابعاد هندسی سازه شفت دراپ علاوه بر محافظت مجرای پایین دست در مقابل آشفتگی و کاهش اغتشاش نقش استهلاک انرژی را عمل نموده است و به ازای شرایط مختلف بهره برداری بایستی عمق لازم جهت استهلاک انرژی اضافی را در داخل حوضچه فراهم آورد.

Keywords:

استهلاک انرژی , عدد ضربه , دینامیک سیالات محاسباتی , مدل توربولانس , معادلات ناویر استوکس , شافت دراپ قایم