تحلیل عددی تأثیر هندسه مجرا بر هوادهی جریان در تخلیه کننده تحتانی سد

تخلیه کننده تحتانی در سدهای بلند به دلایلی از جمله کنترل آبگیری اولیه، تخلیه رسوبات مخزن، رهاسازی آب جهت آبیاری، و کاهش تراز مخزن برای تعمیر و نگهداری ساخته می شود. به علت وجود جریان با سرعت زیاد در قسمت تحت فشار مجرا که در سدهای بلند به ازای بار آبی مخزن سد ایجاد می شود، احتمال وقوع کاویتاسیون خصوصاً در اطراف دریچه در این سازه بسیار زیاد است. لذا هوادهی جریان جزء لاینفک جریان در این مجاری محسوب می شود که توجهات بسیاری را معطوف خود ساخته است. در مطالعه حاضر مدل 1 به 10 تخلیه کننده تحتانی سد جگین به صورت عددی مدل گردیده و نتایج آن با نتایج حاصل از مدل آزمایشگاهی ساخته شده در مؤسسه تحقیقات آب وزارت نیرو با همان مقیاس مورد تأیید قرار گرفته است. برای بررسی تأثیر هندسه مجرا بر هوادهی جریان، مدل های عددی مشابه با مدل اولیه، ولی با ارتفاع متفاوت شبیه سازی شد. نتایج نشان دهنده تأثیر بسزای ارتفاع مجرا بر هوای ورودی از هواده و توزیع غلظت هوا در عمق می باشد. در حالت ثابت نگه داشتن عرض مجرا با افزایش نسبت عمق به عرض مجرا تا حد مشخصی، میزان هوای ورودی از هواده افزایش و پس از آن کاهش می یابد. غلظت در عمق نیز با افزایش نسبت عمق به عرض مجرا افزایش می یابد. بر اساس مطالعات انجام گرفته از نقطه نظر هیدرولیکی محدوده 5/1 الی 2 برای نسبت عمق به عرض، محدوده مناسبی است و سایر نسبت ها بر روی کاهش هوادهی و ضریب  مؤثر است.