بررسی عددی شاخص حفره زایی بر روی سرریز تنداب به منظور بهبود جانمایی هواده بر مبنای اطلاعات آزمایشگاهی

از شایع ترین عوامل خرابی در سرریزهای تنداب، پدیده ی حفره زایی میباشد. با جانمایی هواده ها در طول تنداب، تزریق هوا به زیرلایه های جریان صورت میگیرد که سبب تراکم پذیری جریان و کاهش خرابی های ناشی از حفره زایی میگردد. مبنای جانمایی این هواده ها بر اساس محاسبه ی میزان شاخص حفره زایی و مقایسه با مقدار بحرانی آن در طول تنداب میباشد. مدلسازی عددی به نسبت مدل آزمایشگاهی بسیار کم هزینه بوده و با صرفه جویی در زمان به عنوان مکملی در کنار مدل آزمایشگاهی میتواند منجر به نتایج مطلوبی گردد. به منظور بهبود جانمایی هواده ها در این پژوهش با مدلسازی سررریز سد آزاد با استفاده از نرم افزار Flow-۳D، پارامترهای هیدرولیکی جریان در طول سرریز و تنداب برای دبی های ۱۲۲۶، ۱۵۴۵، ۱۸۰۰ و ۲۲۹۰ متر مکعب بر ثانیه اندازه گیری گردید. ضمن بررسی روند تغییرات مشخصه های هیدرولیکی پس از صحت سنجی نتایج مدلسازی عددی با مدل هیدرولیکی، مقادیر شاخص حفره زایی محاسبه و با مقایسه با مقدار بحرانی آن، هواده ها جانمایی گردیدند. بنابراین بر این اساس موقعیت قرارگیری هواده ها به نسبت مدل هیدرولیکی ساخته شده در آزمایشگاه به مقدار ۱۰ متر در جهت پایین دست بهبود بخشید.طول پرش جت جریان عبوری از روی هواده ها در تعیین حدود تاثیر سیستم هواده و لزوم استفاده از هواده دوم نقش محوری ایفا میکند. نسبت طول جت به عمق جریان محاسبه شده دو هواده بر اساس نتایج مدل عددی برای دبی های مورد آزمایش در مقابل پارامتر بدون بعد Fr ترسیم گردید که ضریب همبستگی قابل قبول ۰/۸۲۸۴ ارائه کرد و رابطهی متناظر با این نمودار نیز استخراج گردید. رابطه حاصل شده با روابط فیشر (۲۰۰۷) و کاکپینر و گاگوس (۲۰۰۲) مقایسه گردید که به ترتیب دارای درصد خطای میانگین ۵۶/۴ و ۵۹/۳۴ درصد بوده است.

کلیدواژه ها:

سرریز تنداب ، شاخص حفره زایی ، هواده ، بهبود جانمایی ، مدلسازی عددی ، Flow-۳D