بررسی تاثیر شکل هندسی موانع راه ماهی T شکل بر بهبود عملکرد آن

احداث سازه های هیدرولیکی در مسیر رودخانه ها، بروز اختلال در روند طبیعی زندگی آبزیان و اکوسیستم منطقه را در پی دارد. به منظور تسهیل راه ارتباطی بین پایین دست و بالادست سازه های هیدرولیکی متقاطع با رودخانه، مانند بندها و سدها، برطرف سازی عدم توانایی شنای ماهیان به بالادست و نیز تسهیل درحرکت آن ها به پائین دست ساخت سازه راه ماهی کاربرد فراوان دارد. انواع مختلف این نوع سازه ها باید طوری طراحی شوند که نوع ماهی مهاجر منطقه را جذب کنند و آن ها را به طور ایمن عبور داده و از خروجی خارج نماید، بدون اینکه ماهی زخمی شود یا تاخیر غیرضروری برای ماهی بالغ تخم ریزنده به وجود آورد. از این رو در تحقیق حاضر به منظور تعیین شکل بهینه موانع مورد استفاده در مسیر راه ماهی T شکل، سازه مزبور با چهار نوع شکل از موانع به صورت عددی و با بهره گیری از نرم افزار OpenFOAM و مدل آشفتگی K-ε شبیه سازی شد. صحت سنجی مدل عددی از طریق مقایسه با نتایج مدل آزمایشگاهی مرتبط صورت گرفت. یافته های مدل عددی حاکی از تطابق مناسب مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی دارد. از میان چهار پیکربندی مدنظر با لحاظ کردن فاکتورهای مختلف، پیکربندی D۳ موانع T شکل، در جهات طولی و عرضی جریان، به ترتیب با دستیابی به ۶/۳۸% و ۵/۴۱% جریان های برگشتی، ۹/۸۵% و ۳/۹۲% جریان های با سرعت کمتر از ۵/۰ متر بر ثانیه، ۶/۵۱% و ۸/۱۷% مقادیر انرژی جنبشی آشفتگی کمتر از ۰۲/۰ متر مربع بر مجذور ثانیه و ۱/۷۲% و ۳/۱۹% درصد استهلاک انرژی بزرگتر از آستانه حدی، بهترین عملکرد را به خود اختصاص داد.

کلیدواژه ها:

انرژی جنبشی آشفتگی ، درصد استهلاک انرژی ، سازه راه ماهی ، موانع T شکل ، نرم افزار OpenFoam