مقایسه استهلاک انرژی در سرریزهای پلکانی دارای شیب منفی در دبی های مختلف با استفاده از نرم افزار Flow3D

سرریزهای پلکانی با اتلاف انرژی، در کاهش ابعاد حوضچه های آرامش پایین دست سدها و در نتیجه طراحی اقتصادی آنها نقش مهمی ایفا می نمایند، از این جهت مطالعه و بررسی این سرریزها مورد علاقه مهندسان هیدرولیک می باشد. غالبا این نوع سرریز در سدهای بتنی غلتکی مورد استفاده قرار می گیرند. پله ها علاوه بر اینکه باعث کاهش هزینه ساخت تند آب می شوند، انرژی ای که به وسیله ی حوضچه آرامش در پایین دست سد باید مستهلک شود را کاهش می دهد. استفاده از سرریز پلکانی ضمن اینکه موجب کاهش سرعت و افت انرژی بیشتر جریان از طریق تلاطم در طول سازه می گردد، باعث افزایش قدرت خودپالایی رودخانه به واسطه هوادهی مناسب در ناحیه پلکان سرریز نیز می شود. میزان افت انرژی باعث می گردد تا عمق حفاری، طول و ارتفاع دیواره های جانبی حوضچه آرامش کاهش یافته و از این نظر موجب صرفه جویی اقتصادی زیادی در ساخت سد می گردد. در این مقاله با تغییر در هندسه سرریز پلکانی هیدرولیک جریان عبوری در آن شبیه سازی شده است. نتایج نشان می دهد که بیشترین اتلاف انرژی برای دبی 5 متر مکعب بر ثانیه روی داده است و با افزایش دبی به 25 متر مکعب بر ثانیه 26 درصد کاهش در عملکرد را داشتیم.

کلیدواژه ها:

سرریز پلکانی ، حوضچه آرامش ، استهلاک انرژی ، سدهای بتن غلطکی