شبیه‌سازی عددی پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش سدهای بلند

جریان خروجی از سدها می‌تواند به دلیل انرژی جنبشی زیاد باعث ایجاد خسارت‌هایی شود، که می‌توان به شسته شدن بستر رودخانه‌ها و آسیب رسیدن به تأسیسات و سازه‌های موجود در مسیر جریان اشاره نمود. حوضچه‌های آرامش با آرام نمودن جریان این هدف را محقق می­سازند. یکی از روش‌های رایج در شبیه‌سازی سازه‌های هیدرولیکی استفاده از روش‌های عددی است. این روش‌ها بیشتر مبتنی بر دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) هستند. با توجه به توانمندی‌های روش‌های عددی و همچنین نرم‌افزارهای پیشرفته، می‌توان به بررسی حالت‌های پیچیده و متنوع اقدام نمود. در تحقیق حاضر، به شبیه‌سازی عددی پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش در پایین‌دست یک سد بلند با استفاده از سه نوع مدل آشفتگی K-ɛ استاندارد، RNG و LES پرداخته شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، بهترین مدل آشفتگی، مدل LES جهت مدل‌سازی عددی جریان در حوضچه آرامش تعیین گردید. همچنین جهت بررسی تأثیر بلوک‌های پای تندآب بر عملکرد حوضچه، مدلی پیشنهادی با فرض بلوک‌های پای تندآب حوضچه استاندارد تیپ دو USBR درنظر گرفته شد و با مدل اولیه مقایسه گردید. نتایج تحقیق حاضر، نشان‌دهنده‌ی کاهش تقریبی 40 و 5/4 درصدی سرعت به ترتیب در مقطع ورودی حوضچه و مقطع ورودی پرش هیدرولیکی روی سازه شوت می‌باشد که حاکی از تأثیر به­سزای شوت‌بلوک در بهبود عملکرد حوضچه آرامش این سد می­باشد.

کلیدواژه ها:

حوضچه آرامش ، Flow-3D ، مدل‌های آشفتگی ، پرش هیدرولیکی ، بلوک‌های پای تندآب ، سدهای بلند