شبیه سازی عددی جریان در حوضچه های آرامش توسط نرم افزار FLUENT

از اجزای مهمی که در طراحی سدها، به خصوص سدهای بلند، مورد توجه اند، حوضچه های آرامش می باشند. این سازه ها، تحت عنوان کلی مستهلک کننده های انرژی شناخته شده و هدف از طراحی آنها، از بین بردن توان تخریبی آب در پایین دست دیوار سد می باشد. آب در نزدیکی تاج سریز دارای هد ارتفاع زیاد می باشد. این هد ارتفاع در اثر جاری شدن آب به پایین دست به طور کامل به هد سرعت تبدیل می شود. در این فرآیند آب انرژی جنبشی بالایی به دست می آورد و از این ره آورد توان تخریبی بسیار بالایی پیدا می کند. این انرژی در صورت عدم مهار شدن می تواند منجر به فرسایش کلی پایین دست و ایجاد گودال هایی با عمق زیاد شود که این امر خود می تواند سبب ناپایداری سازه سد و واژگونی کامل آن گردد. بیشتر تحقیقاتی که در زمینه حوضچه آرامش صورت گرفته، مطالعات آزمایشگاهی است که در متون علمی به وفور قابل دسترس می باشند. امروزه با پیشرفت های شایان توجه در زمینه مدل سازی های رایانه ای در حیطه دینامیک سیالات محاسباتی، امکان شبیه سازی جریان های سطح آزاد فراهم آمده است. از جمله نرم افزارهای کارآمد و توانمند دراین زمینه فلوینت می باشد. این نرم افزار دارای قدرت محاسباتی بالا بوده و دارای گستره کاربرد بالایی برای پژوهشگران رشته های گوناگون می باشد. در این بررسی، با استفاده از این نرم افزار، جریان درون حوضچه آرامش، مدل شده است سپس داده های خروجی نرم افزار، با داده های آزمایشگاهی که در گذشته توسط سایر محققین صورت پذیرفته مقایسه گردیده است. نتایج انطباق بالای نرم افزار در قیاس با نتایج مشاهداتی را نشان می دهد.

کلیدواژه ها:

حوضچه های آرامش ، صحت سنجی ، مدلسازی عددی ، مدل K-ε ، مشخصات جریان ، Fluent Soft