بررسی عملکرد هیدرولیکی پرتاب کنندهی جامی در پایاب سرریز سد بالارود به کمک مدل فیزیکی

پرتاب کنندهی جامی به عنوان یکی از انواع اصلی و یا بخش متمم سیستمهای استهلاک انرژی در پایانه مجاری تخلیه سیلاب سدهای بلند، در نظر گرفته شده است. ایدهی اصلی از نصب جام پرتاب کننده در پایانه سریزها و مجاری تخلیه کننده این است که جریان بسیار سریع (جت) خروجی را از راستای اولیه منحرف نموده تا پس از پرتاب شدن به هوا، ضمن استهلاک انرژی فرساینده جت، در موضعی تعیین شده و در فاصلهی مطمئنی دور از سد، نیروگاه، سرریز و یا ضمایم آن در آبراههی رودخانهی پایین دست رها گردد. روشهای عددی و تحلیلی و روابط تجربی موجود، برای برآورد شاخصهای طراحی هیدرولیکی این سازه، بخصوص در طرحهای پیچیده و غیر متعارف، محدودیت زیادی دارند؛ زیرا در طرحهای واقعی، جریان ورودی به پرتاب کنندهی جامی، یک جریان خیلی سریع آشفته و دو فازی است که در بردارنده اختلاط شدید آب و هوا میباشد. به کمک مدلهای فیزیکی میتوان شرایط هندسی پیچیده را به همراه شرایط ورودی بالادست به صورت 3 بعدی و با دقت قابل قبولی شبیهسازی کرد و جریانهای خیلی سریع آشفته و دو فازی که در بردارنده اختلاط شدید آب و هوا می باشند را به نحوه مطلوبی مورد بررسی و مطالعه قرار داد. دراین تحقیق مدل سرریز سد مخزنی بالارود،که از نوع اوجی دریچه دار با تنداب و پرتاب کننده جامی می باشد، با استفاده از مصالح پلکسی گلاس در مقیاس 1:110 ساخته ودر فلوم آزمایشگاه مدلهای هیدرولیکی دانشکده مهندسی آب، دانشگاه شهید چمران اهواز نصب گردید. در 14 دبی مختلف و متناسب با شرایط واقعی عملکرد هیدرولیکی پرتاب کننده جامی جهت تعیین و بررسی هندسه جت پرتابی، آستانه جارو کردن جریان به بیرون و داخل جام ،میدان فشار هیدرو دینامیکی در جام و پتانسیل آبشستگی در محل برخورد جت پرتابی با پایاب، مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که دبی آستانه جارو کردن جریان به بیرون از جام ( 556 متر مکعب برثانیه ) بیشتر از دبی آستانه جارو شدن جریان به داخل جام ( 475 متر مکعب بر ثانیه) می باشد. در بررسی هندسه جت پرتابی و تغییرات فشار هیدرودینامیکی منحنیهای تغییرات هر یک در مقابل تغییر دبی جریان ترسیم گردید. ضمناً با توجه به منحنی تغییرات هندسه جت پرتابی حداکثر طول پرتابه به 65/97 متر در دبی 3852 متر مکعب برثانیه رسیده و آبشستگی پایین دست تاثیری بر سازه استهلاک انرژی سیلاب سد بالارود نخواهد گذاشت.

کلیدواژه ها:

پرتاب کننده جامی شکل ، جت پرتابی آزاد ، آستانه جارو کردن جریان ، سرریز سدبالارود