بررسي تاثير جريان ورودي تحت‌فشار يا سطح آزاد بودن بر روي نوسانات فشار در حوضچه آرامش

كارشناسي ارشد

يكي از رايج¬ترين سازه¬هاي مستهلك كننده انرژي، حوضچه آرامش است كه در آن با شكل¬گيري پرش هيدروليكي و عبور جريان از رژيم فوق بحراني به زير بحراني، انرژي جريان مستهلك مي¬شود. معمولاً در انتهاي سازه¬هايي مانند سرريزها، تخليه كننده¬ها، دريچه¬ها و غيره، كه جريان داراي انرژي زيادي است، به منظور جلوگيري از فرسايش و حفاظت از تاسيسات پايين دست از حوضچه آرامش استفاده مي¬شود. در اين مطالعه به بررسي تاثير نوع جريان ورودي به حوضچه شامل جريان تحت‌فشار، به عنوان مثال در پايين دست يك تخليه كننده تحتاني و جريان سطح آزاد مانند پايين دست يك شوت، بر روي پارامترهاي نوسانات فشار پرداخته مي¬شود. بدين منظور از مدل آزمايشگاهي تخليه كننده تحتاني و حوضچه آرامش سد ژاوه كه با مقياس 1:10 در موسسه تحقيقات آب ساخته شده است، استفاده گرديد. در اين تحقيق جهت شبيه سازي عددي نوسانات فشار وارد بر كف حوضچه آرامش از نرم افزار Flow-3D استفاده شده است. نتايج بدست آمده نشان مي¬دهد كه مقادير ضرايب نوسانات فشار در زير پرش وابسته به فاصله از پنجه پرش مي¬با شد. به طوريكه در ابتداي پرش هيدروليكي مقدار آن افزايش يافته تا اينكه به يك مقدار ماكزيمم مي¬رسد سپس سير نزولي دارد. جريان ورودي به حوضچه كه بصورت تحت‌فشار است به دليل بالا بودن سرعت جت ورودي داراي فشارهاي بزرگتري نسبت به جريان ورودي به حوضچه در مدل سطح آزاد است. به دليل متفاوت بودن محل پرش در دو نوع ورودي متفاوت، مجموع نوسانات فشار در 25% ابتدايي طول حوضچه بطور ميانگين 40% براي مدل سطح آزاد بزرگتر از مدل با ورودي تحت‌فشار است و در 75 % انتهايي حوضچه به دليل برخورد جت آب به ناحيه مياني ميزان مجموع نوسانات فشار 46% بزرگتر از مدل با ورودي جريان سطح آزاد است. بنابراين حوضچه آرامش با ورودي جريان تحت‌فشار در ناحيه مياني تا انتهاي حوضچه به ضخامت دال بيشتر و مدل با ورودي جريان سطح آزاد در ابتداي حوضچه به ضخامت دال بيشتري نياز دارد. واژه‌هاي كليدي: حوضچه آرامش، نوسانات فشار، نرم افزار FLOW-3D، سرريز، تخليه كننده تحتاني

190004

دانشگاه علم و صنعت ايران

آب و سازه هاي هيدروليكي

دكتر ابراهيم جباري - دكتر حامد سركرده