آنالیز مولفه های ابعادی- قدرتی گرداب در آبگیرهای جانبی با متود CFD

رامتین صبح خیز فومنی¹ علیرضا مردوخ پور² حسین جاماسبی³

1) دانشجوی دکتری گروه عمران،دانشگاه قم، قم ،
2) استادیار گروه عمران دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان،لاهیجان،ایران
3) مربی گروه عمران،دانشگاه آزاد اسلامی واحد

محل انتشار : دومین کنفرانس عمران، معماری و شهرسازی کشورهای جهان اسلام(cau2019.ir)
چکیده :
يكي از روش‌هاي معمول در آبگيري از رودخانه‌ها ، استفاده از آبگيرهاي جانبي مي‌باشد. عوامل مختلفي در شكل‌گيري ناحيه گردابي تأثير دارند كه عدد فرود و عمق آب از جمله اين عوامل مي‌باشد. لذا در مطالعه‌ی حاضر با استفاده از مطالعه پارامتریک عمق آب و عدد فرود و تاثیری که می‌توانند در شكل‌گيري و مشخصات ناحيه گردابي داشته باشند، با استفاده از متود دینامیک سیالات محاسباتی و حجم محدود، به بررسی عددی تاثیر عدد فرود بالادست و عمق آب بر مشخصات گرداب در آبگیرهای جانبی پرداخته شد. پارامترهای متغیر مورد نظر به ترتیب شامل عمق آب (25، 30 و 35 سانتیمتر) و عدد فرود (2/0، 25/0، 3/0، 35/0 و 4/0) می‌باشد. همچنین اعتبار سنجی روش عددی مورد استفاده در شبیه‌سازی کانال و آبگیر جانبی با استفاده از یک مدل که در مطالعه عددی و آزمایشگاهی سیدیان و شفاعی بجستان (1389) ساخته شد، مورد بررسی قرار گرفت و تطابق مناسبی بین نتایج عددی و آزمایشگاهی مشاهده گردید. نتایج حاصل نشان داد که تاثیرگذاری عدد فرود در شکل‌گیری ابعاد ناحیه گردابی ناچیز می‌باشد. از سوی دیگر با توجه به اینکه عدد فرود مستقیما تابعی از مولفه‌ی مماسی سرعت می‌باشد، بنابراین عدد فرود در میزان گردندگی و سرعت مماسی گرداب تاثیر بیشتری دارد. بنابراین به منظور کاهش آثار مخرب گرداب در سیستم آبگیر جانبی و افزایش راندمان تخلیه این آبگیرها در نظر‌گیری اثرات عدد فرود امر مهمی در این زمینه می‌باشد. همچنین عواملی که باعث افزایش عدد فرود می‌گردند باعث کاهش بازدهی سیستم آبگیر نیز می‌شوند. با توجه به این امر در طراحی آبگیرها به منظور افزایش راندمان آبگیر، باید سعی شود میزان عدد فرود و عمق آب حداقل ممکن باشد، که این مسئله می‌تواند باعث تضعیف گرداب و کاهش هزینه‌های تحمیلی بر آبگیر گردد.
کلمات کلیدی : ابعاد گرداب سرعت گرداب قدرت گرداب عدد فرود آبگیرهای جانبی راندمان تخلیه