بررسی کاواکزایی و نیروهای وارد بر دریچه در کانال تحتانی سد با استفاده از مدل سازی تجربی

سیستم دریچه های تخلیه کننده عمقی باید قادر باشند در شرایط کاملا بسته و نیمه باز برای تنظیم جریان پایاب و یا انسداد اضطراری جریان به شکل مناسب عمل نمایند. بدین لحاظ معمولا در کنار دریچه بهره برداری، نصب دریچه انسداد اضطراری نیز ضروری است. با توجه به اهداف فوق، طراحی تخلیه کننده های عمقی یکی از مسایل مهم در بنای سدها می-باشد که اطمینان کافی در ظرفیت آبگیری و عملکرد مناسب مجرا و تاسیسات هیدرولیکی وابسته از جمله دریچه ها و تجهیزات هیدرومکانیک را تامین مینماید. مشکلاتی که از جنبه هیدرولیکی گریبانگیر این طرح ها می گردد عبارت از برخورد جت آب خروجی از دریچه به دیوارها و سقف کانال پایین دست، رخداد پدیده کاویتاسیون1 در محدوده جلوی دریچه سرویس و وقوع پدیده کاویتاسیون در محدوده بین دو دریچه در صورت عملکرد توام دو دریچه سرویس و اضطراری میباشد.در این تحقیق2 مدل کانال تحتانی شامل دریچه های تخلیه کننده که از نوع دریچه های کشویی هستند با استفاده از مصالح پلکسی گلاس3 در مقیاس 1:12 ساخته شده و در آزمایشگاه هیدرودینامیک کاربردی مورد تست قرار گرفته است. آزمایشها با برقراری دبیهای مختلف و متناظر با شرایط واقعی با اندازه گیری پارامترهای مهم جریان (سرعت و فشار) انجام شده است. با مطالعه و بررسی نتایج حاصل از اندازه گیریها، ضریب کاویتاسیون در نقاط مختلف دریچه و در طول مجرا تعیین و با مقادیر بحرانی کاویتاسیون مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده پایینتر بودن عدد کاویتاسیون از مقدار بحرانی مجاز در نواحی دریچه ها و شیارها در طرح اولیه است و این عامل سبب بروز کاویتاسیون در دریچه و مجرا میشود. در این تحقیق با استفاده از اصلاح شکل هندسی و تغییردر ابعاد کانال و امکان هوادهی4 بهتر از وقوع این پدیده جلوگیری شده است.

کلیدواژه ها:

کاواک زایی ، تخلیه کننده تحتانی ، دریچه های کشویی ، هوادهی