مدل سازی فرایند تبخیر سطحی آب در سد های آبی با استفاده از CFD (مطالعه موردی سد امیرکبیر کرج)

استفاده بهینه از منابع آب موجود به علت هزینه­ های بالای تامین آب ناشی از افزایش جمعیت و مسئله گرم شدن کره ی زمین ضروری می­ باشد. پژوهشگران حوزه محیط زیست  بر این ادعا هستند که سدسازی به علت محبوس کردن آب در پشت سدها نه تنها کمکی برای غلبه بر کمبود آب نکرده است بلکه عاملی تشدید کننده در جهت سرعت خشکسالی می ­باشد. در این پژوهش با استفاده از CFD پدیده تبخیر سطحی از سد امیر کبیربه عنوان مطالعه موردی در طول یکسال آبی مورد مطالعه قرار گرفت. برای مدل سازی از قانون­ های حاکم در پدیده انتقال ، معادله­های ناویراستوکس و مدل VOF استفاده شد. در گام های زمانی۰۰۱/۰ و ۰۰۰۰۱/۰ ثانیه و در ضخامت لایه  مرزی  از ۰۱/۰ تا ۰۶/۰ متر  پارامترهای تاثیرگذار در تبخیر سطحی  مورد بررسی قرار گرفت. داده­ های به دست آمده از مدل محاسباتی شامل اثر دما، شار گرمایی، نرخ انتقال جرم  در فصل مشترک گاز مایع، سرعت باد؛ میزان کل آب تبخیر شده( روزانه؛ ماهانه؛ سالیانه)در سامانه مکعبی به ­دست آمد. داده­ های تولید شده شبیه­ سازی ازروش CFD با داده های تجربی به­ دست آمده از سد کرج مورد مقایسه قرار گرفت که همپوشانی مناسبی بین آن­ها دیده می­شود. همچنین پروفیل دما و نرخ انتقال جرم در سطح آب مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه­ هایبه دست آمده از شبیه سازی نشان می­ دهد که تبخیرسطحی عامل تاثیر گذاری برای کاهش ارتفاع سد و حجم آب ذخیره شده در دریاچه پشت سد می ­باشد.

کلیدواژه ها:

تبخیر سطحی ، سدهای آبی ، پدیده های انتقال ، CFD