بررسی خصوصیات جریان در سرریزشوت سد گلورد نکا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

در سالهای اخیر با بالا رفتن استاندارد ایمنی سدها، علاقه مهندسین هیدرولیک به طراحی یک سیستم استهلاک انرژی اقتصادی و مطمین در مجاری اصلی تخلیه سیلاب ، افزایش یافته است. سرریز لبه آبریز و پرتاب کننده جامی شکل ازجمله پرکاربردترین سرریزها و مستهلک کننده های انرژی محسوب میشوند. این پژوهش با هدف مدلسازی و بررسی خصوصیات هیدرولیکی جریان روی شوت همگرا و پرتابه جامی شکل با شیب منفی در سدگلورد نکا با استفاده از نرم افزار Flow-3D و مقایسه نتایج حاصل از تغییر هندسه سرریز این سد نسبت به مدل اصلی انجام شد. مقایسه صحت سنجی مدل عددی با نتایج مدل فیزیکی نشان داد که مدل RNG مناسبترین مدل آشفتگی است. همچنین، در خصوص ابعاد سلولهای محاسباتی، نتایج آنالیز حساسیت مشخص کرد که مش مربعی با ابعاد 0/6 متر مناسبترین اندازه مش است. با توجه به نتایج حاصل از مدل سازی عددی، به علت بیشتر شدن سرعت جریان از 20 متر بر ثانیه در انتهای شوت و حداکثر فشار -70000 پاسکال در این ناحیه، پدیده کاویتاسیون قوس دایره ای انتهای شوت را تهدید میکند. از این رو شیب و شعاع قوس تعدیل گردید و نتایج تحلیل عددی مجددا بررسی شد. نتایج بیانگر آن بود که با کاهش شیب شوت، نقاط بحرانی پدیده کاویتاسیون از 3 به 1 نقطه کاهش یافت. همچنین تغییر شعاع قوس دایره ای، به طور قابل ملاحظه ای بر خصوصیات هیدرولیکی اثرگذار نبوده و فقط با افزایش شعاع، افزایش طول پرتاب 5 متری مشاهده گردید.

Keywords:

خصوصیات هیدرولیکی , سدگلورد , کاویتاسیون , مدل آشفتگی , مدل عددی Flow-3D