مدلسازی عددی پدیده کاویتاسیون در سرریزهای اوجی با استفاده از روش اجزای محدود

محمد مهدی مداح¹

1) کارشناسی ارشد مهندسی سازه های آبی

محل انتشار : دومین کنفرانس بین المللی پژوهش های کاربردی در مهندسی عمران، معماری و شهرسازی(icarcau.com/2nd)
چکیده :
مدیریت کاویتاسیون یک جنبه حیاتی در طراحی و بهینه سازی سرریز سدها به ویژه در شرایط با جریان بالا است. این مطالعه بر بررسی چگونگی تأثیر تغییرات دبی و زبری سطح بر روی کاویتاسیون در سرریز سد ژان واقع در استان لرستان متمرکز است. در ابتدا، داده‌های مربوطه از منابع موجود، از جمله مشاوران، جمع‌آوری شد و سپس تجزیه و تحلیل مبتنی بر شبیه‌سازی فرآیند سیل در مخزن سرریز سد انجام شد. پس از انتخاب نرخ جریان اولیه، نرخ جریان کنترل اضافی برای مقایسه شناسایی شد. سپس ساختار سد با استفاده از نرم‌افزار اجزای محدود Ensys، به‌ویژه با استفاده از ماژول Flotran برای ارزیابی رفتار کاویتاسیون مدل‌سازی شد. این تحقیق با یک آزمون همگرایی و بهینه سازی مدل برای اطمینان از نتایج دقیق آغاز شد. هنگامی که مدل بهینه ایجاد شد، تجزیه و تحلیل های بیشتری با تمرکز بر تاثیر دبی های مختلف و زبری سطح انجام شد. یافته‌ها نشان می‌دهند که با افزایش سطح تخلیه، کاویتاسیون به طور فزاینده‌ای شدید می‌شود و خطرات مهمی را برای یکپارچگی سرریز ایجاد می‌کند. با این حال، افزایش ناهمواری سطح برای کاهش اثرات کاویتاسیون اندکی، کمک به بهبود کلی در شرایط سرریز پیدا شد. این تجزیه و تحلیل پارامتری بر اهمیت متعادل کردن دقیق نرخ جریان و بافت سطح در طراحی سرریز برای به حداقل رساندن آسیب های مرتبط با کاویتاسیون تأکید می کند.
کلمات کلیدی : کاویتاسیون سرریز تخلیه زبری بهینه سازی