بررسی عددی تاثیر آرایش بلوک های میانی حوضچه آرامش بر استهلاک انرژی جریان
چکیده
برای جلوگیری از خسارات ناشی از انرژی فوق العاده آب در سرعتهای فوق بحرانی در پایین دست سرریز سدها از سازه های مستهلک کننده انرژی جریان استفاده می کنند که حوضچه های آرامش از متداول ترین آن ها می باشد. به جهت افزایش بازدهی استهلاک و کاهش ابعاد لازم در آنها از اجزایی نظیر بلوکهای پای تنداب، بلوکهای میانی کف حوضچه و آستانه ی انتهایی استفاده میشود. بلوکهای میانی علاوه بر افزایش استهلاک انرژی، طول حوضچه را کاهش داده و محل پرش را نیز تثبیت می کنند. در این پایان نامه به بررسی تاثیر آرایش این بلوک ها و محل قرار گیری آن ها بر میزان استهلاک انرژی جریان با استفاده از مدل عددی و همچنین پیدا کردن بهینه ترین حالت آرایش و قرارگیری بلوک های میانی پرداخته شده است. در ابتدا هندسه های مدل با استفاده از نرم افزار autocad ترسیم شده و سپس شبیه سازی به کمک نرم افزار flow3d با استفاده از دومدل آشفتگیrng وk-? انجام گرفت و ضمن مقایسه با یکدیگر با اندازه گیری های آزمایشگاهی مقایسه گردید که مدل rng دارای انطباق بهتری است. همچنین استهلاک نسبی انرژی برای سه نوع بلوک میانی انجام شده است، که مشاهده شد برای هر نوع بلوک میانی حالتی بهینه وجود دارد که باید بوسیله ساختن مدل عددی یا آزمایشگاهی آن را بدست آورد. در این بررسی مشاهده گردید هرچه دبی عبوری از حوضچه کمتر باشد میزان استهلاک انرژی در اثر بلوک ها بیشتر خواهد بود و ردیف دوم نیز تاثیر چندانی در استهلاک انرژی جریان ندارد همچنین با افزایش ارتفاع بلوک های میانی استهلاک نسبی انرژی افزایش می یابد و همچنین با افزایش تعداد بلوک های میانی در عرض حوضچه میزان استهلاک نسبی انرژی افزایش می یابد. سطح آب پس از پرش برای بلوک k شکل نسبت به دو نوع بلوک میانی دیگر، هموارتر است و احتمال فرسایش پایین دست حوضچه آرامش را کاهش می دهد. همچنین آرایش بهینه برای قرارگیری بلوک های میانی دارای انطباق خوبی با پیشنهاد usbr است.