تحلیل عددی مکانیسم پیکره بندی هندسی سرریز جانبی سه وجهی بر احتمال وقوع پدیده کاویتاسیون

سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 526

فایل این مقاله در 17 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

CEUCONF06_0207

تاریخ نمایه سازی: 24 شهریور 1398

چکیده مقاله:

سرریزهای سه جانبی از جمله مجراهای تخلیه کننده سدها هستند که علیرغم محدودیت های هیدرولیکی، در شرایط خاص توپوگرافی به عنوان بهترین انتخاب مطرح میشوند. تلفات زیاد انرژی، تلاطم و آشفتگی جریان و اعمال ضربات نوسانی شدید آب بر کف و دیواره های کانال جانبی از جمله شرایط نامناسب هیدرولیکی در این سرریزها هستند که همواره مورد توجه بوده اند. مدلهای فیزیکی به دلیل پیچیدگی جریان و همچین تاثیرات ناشی از مقیاس، به تنهایی قادر به ارائه درک روشنی از فیزیک حاکم بر این نوع مسائل نیستند. لذا در این تحقیق با بکارگیری نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی Ansys CFX که معادلات حاکم بر جریان سیال شامل معادلات پیوستگی و حرکت ناویر استوکس توسط روش حجم محدود و گسسته سازی غیر صریح شبیه سازی گردیده است. در این رویکرد بررسی پارامترهای هیدرولیکی هندسی موثر بر آبگذری و احتمال وقوع کاویتاسیون سرریزهای سه جانبی از اهداف این تحقیق بوده است.به منظور نیل به هدف شبیه سازی جریان دوفازی سطح آزاد با بکارگیری مدل توربولانس RNG k-ε شبیه سازی شده، همچنین رابطه مناسبی بین ضریب آبگذری و عمق استغراق، به کمک آنالیز ابعادی تخمین و استخراج گردیده است. ظرفیت آبگذری یک سرریز سه جانبی تابعی از ارتفاع کل جریان، طول موثر تاج و ضریب آبگذری است. ضریب آبگذری نیز به ارتفاع کل جریان، ارتفاع سرریز و شکل پلان این سرریز بستگی دارد. نتایج نشان داد که با افزایش ارتفاع جریان بر روی سرریز، به تدریج مقدار ضریب آبگذری سرریزها به مقدار ثابتی میل میکند . همچنین با استفاده از بازوهای کناری مایل، تاثیر مناسبی بر میزان ضریب آبگذری ایجاد میکند. در نهایت تحلیل پدیده کاویتاسیون در شرایط مختلف سازه ای حاکی از این بود که در مقطع طولی سرریز ،کانال تنظیم و آبپایه احتمال وقوع پدیده خوردگی و نقطه بحرانی ملاحظه نگردیده است.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

الهام مینا

دکترا، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده مهندسی عمران محیط زیست، سازه های هیدرولیکی، تهران، ایران

محمدرضا کاویانپور

دانشیار، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، دانشکده مهندسی عمران ، تهران، ایران

مرتضی صادقی فرد

فارغ التحصیل مهندسی عمران ، دانشگاه آزاد شاهرود، دانشکده مهندسی عمران، شاهرود، ایران