شبیه‌سازی اثر زاویه لبه‌ی پرتاب‌کننده‌ی جامی شکل بر مشخصه‌های هیدرولیکی جریان

پرتاب‌کننده‌ی جامی شکل یکی از اجزای سرریز سدهاست که با هدف مستهلک نمودن انرژی جنبشی جریان مورداستفاده قرار می‌گیرد. در این مستهلک کننده قسمتی از انرژی جریان فوق بحرانی در اثر اصطکاک با هوا و بخشی نیز در اثر اختلاط و تلاطم در حفره فرسایش که در محل فرود تشکیل می‌گردد، مستهلک می‌شود. یکی از پارامترهای هندسی تأثیرگذار در عملکرد هیدرولیکی پرتابه‌های جامی شکل، زاویه‌ی لبه‌ی جام می‌باشد. در این تحقیق با استفاده از نرم­افزار FLOW 3D و مدل آشفتگی RNG K-ε، شبیه­سازی جریان بر روی سرریز و پرتابه جامی شکل سد گاوشان انجام پذیرفته و علاوه بر تعیین مشخصه‌های هیدرولیکی جریان، به بررسی اثر تغییرات زاویه‌ی لبه جام بر روی فشار هیدرولیکی جریان عبوری، عمق و سرعت جریان خروجی و نحوه توسعه جت خروجی از پرتابه جامی شکل پرداخته‌شده است. برای صحت­سنجی پارامترهای حاصل از تحلیل عددی، از نتایج آزمایشگاهی مدل هیدرولیکی سرریز سد گاوشان استفاده‌شده است. مقایسه‌ی نتایج حاصل از مدل عددی با مقادیر نظیر آزمایشگاهی حاکی از دقت قابل‌قبول نتایج عددی دارد. بررسی نتایج تحقیق نشان می­دهد که افزایش زاویه‌ی لبه‌ی جام تأثیر چندانی روی حداکثر فشار روی جام ندارد، درحالی‌که منجر به افزایش عمق و کاهش سرعت جریان خروجی از جام می‌گردد. زاویه‌ی 30 درجه به‌عنوان زاویه‌ی بهینه‌ی لبه‌ی جام پرتابی ازنقطه‌نظر افزایش میزان استهلاک انرژی تعیین گردید. همچنین به­ازای یک زاویه‌ی لبه‌ی جام ثابت با افزایش دبی طول پرتاب افقی سطح فوقانی و تحتانی جت پرتابی افزایش‌ یافته است.