بررسی عددی تاثیر فاصله و زاویه تیغه ها در سازه راه ماهی حوضچه - سرریز بر عملکرد آن به کمک نرم افزار Flow-۳D

در سال های اخیر، در سرتاسر جهان در باره ی سازه راه ماهی تحقیقات گسترده ای صورت گرفته و یا در حال انجام است. شناخت گونه های مختلف ماهیان منطقه رفتار و حرکت آنها در آب و بررسی پارامترهای هیدرولیکی مهم در طراحی سازه راه ماهی که سازگار با ماهیان باشد در بسیاری از کشورهای پیشرفته جهان انجام گرفته است. در کشور ایران نیز نیاز به طراحی و احداث این سازه ها احساس شده و در بعضی از سدهای انحرافی اجرا شده اند. ولی درباره ی کاربرد آنها برای گونه های مختلف ماهیان منطقه نیاز به تحقیقات و بررسی بیشتر می باشد. لذا، برای انجام تحقیقات و فعالیت های علمی در این زمینه در کشور ما فضا بسیار باز بوده و با توجه به تعداد زیاد بندها سدها، باید تحقیقات و فعالیت ها در این راستا افزایش داده شوند. در تحقیق حاضر، شبیه سازی عددی جریان در سازه راه ماهی با استفاده از نرم افزار Flow-۳D انجام شده است. در پژوهشهای اخیر از عملکرد شبیه سازی نرم افزار Flow-۳D در سازه راه ماهی استفاده چندانی نشده است. در مطالعه حاضر به بررسی عددی راه ماهی به صورت حوضچه با سرریز و یا ،استخوانی، با توجه به تغییر در هندسه سازه پرداخته شد. نتایج پروفیل آشفتگی جریان نشان داد که با قرارگیری سرریزها به صورت زیگزاگ جریان از آشفتگی بیشتری برخوردار بوده و آشفتگی جریان در لایه های ۱ و ۶ به طور متوسط ۱۷/۷ و ۵/۵ درصد افزایش پیدا کرده است. همچنین با افزایش فاصله بین تیغه ها، سرعت جریان به طور متوسط ۲۴/۶ درصد افزایش یافته است. از طرفی بررسی در حجم استراحت حوضچه نشان داد که با کاهش فاصله بین تیغه ها، حجم ناحیه استراحت ۷/۴ درصد افزایش داشته است. نتایج همچنین نشان داد که انرژی آشفتگی یکی دیگر از پارامترهای مهم در طراحی راه ماهی است که در عمق میانی راه ماهی با افزایش زاویه تیغه ها نسبت به محور افق به طور متوسط ۱۱/۱ درصد کاهش داشته است و همچنین با افزایش فاصله بین تیغه ها ، انرژی آشفتگی به طور متوسط ۱۳/۶ درصد افزایش یافته است.به طور کلی با تغییر حالت بلوکها از حالت مستقیم به حالت زیگزاگ سرعت و انرژی آشفتگی تغییر چندانی نمی کند. ولی محیط استراحت حالت زیگزاگ بلوک ها نسبت به حال مستقیم ۱۰/۳ درصد افزایش یافته است. به طور کلی، تغییرات در فاصله تیغه ها و زاویه آنها نسبت به محور افق سرعت آب در راه ماهی را کاهش داده و می تواند روند حرکت ماهی ها را به بالادست آسان تر کند همچنین حجم محیط استراحت با افزایش زاویه تیغه ها،کاهش فاصله تیغه ها و تغییر حالت بلوک ها افزایش می یابد انرژی آشفتگی با کاهش زاویه تیغه ها و افزایش فاصله تیغه ها افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

بررسی عددی ، انرژی آشفتگی ، راه ماهی ، حوضچه –سرریز ، استخوانی