بررسی عددی اثر زبری بستر روی مشخصات پرش هیدرولیکی

پرش هیدرولیکی یکی از راهکارهای موثر برای استهلاک انرژی پایین دست سازه های هیدرولیکی نظیر سرریزها، تندابها و دریچه ها به منظور جلوگیری از خسارات ناشی از انرژی فوق العاده آب در سرعت های فوق بحرانی میباشد. تاکنون مطالعات آزمایشگاهی زیادی در مورد پرش هیدرولیکی بر روی بسترهای صاف و طی چند سال اخیر مطالعاتی برای کنترل پرش هیدرولیکی بر روی بسترهای زبر و موج دار انجام گرفته است. با این وجود مطالعات عددی مربوط به این پدیده دارای سابقه زیادی نیست. از طرفی نتایج مطالعات آزمایشگاهی بر روی بسترهای موج دار نشان می دهد که این نوع بسترها می توانند در استهلاک انرژی و کاهش هزینه های حوضچه آرامش بنحو قابل توجهی موثر باشند. در این تحقیق پرش هیدرولیکی روی چند نوع بستر موج دار با استفاده نرم افزار FLOW-3D v11.04 به صورت عددی شبیه سازی گردید و نتایج بدست آمده با داده های آزمایشگاهی موجود مقایسه گردید و مشخص شد که مدل عددی از دقت قابل قبولی برخوردار است. نتایج حاصل از تحقیق نشاندهنده آن است که با افزایش ارتفاع زبریها در صورتیکه فاصله دو نقطه اوج آنها ثابت باشد، استهلاک انرژی بیشتری را سبب می شود. همچنین مشخص گردید هرچه طول موج زبری استفاده شده کمتر باشد، استهلاک انرژی بیشتر است.

Keywords:

پرش هیدرولیکی , بستر زبر , مدلسازی عددی , Flow-3D