مطالعه ی عددی پدیده ی ارتعاش دریچه های تخلیه کننده ی تحتانی سدهای مخزنی

پدیده ی ارتعاش در تاسیسات آبی نظیر دریچه ها، به دلیل اثرات نوسانی نیروهای هیدرودینامیکی وارده از سوی جریان که با سرعت و فشار زیاد بر آنها اعمال می گردد، در مواردی که فرکانس ارتعاشی سازه تحت اثراین نیرو ها به فرکانس طبیعی ارتعاش آن نزدیک باشد، می تواند منجر به پدیده ی تشدید شود که بسیارخطرناک خواهد بود. از طرفی، به دلیل محدودیت های فراوان موجود ، تنها تعداد معدودی مدل سازی آزمایشگاهی از این پدیده انجام شده است. بنابراین روش های عددی می توانند به عنوان روش جایگزین باهزینه ی به مراتب کمتر و سریعتر جهت مطالعه و بررسی این پدیده ی اندرکنش آب -سازه مورد استفاده قرارگیرند. در این مقاله به بررسی عددی (با استفاده از روش اجزاء محدود ) ارتعاش و نوسانات دریچه ی سرویس تخلیه کننده ی تحتانی سد ژاوه، در اثر عبور جریان آب از زیر آن با بازشدگی های مختلف دریچه های سرویس و اضطراری پرداخته شده است. در ابتدا، اعتبار سنجی مدل عددی با مقایسه و ارزیابی نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی محدود موجود (فشار و دبی) انجام گردید که انطباق نتایج عددی حاصله با نتایج تجربی، صحت مدل سازی را مورد تایید قرار داد. در این مرحله منحنی دبی- بازشدگی برای دریچه ی مذکور ارائه گردید. ، هر کدام ،ارائه گردید. سپس، آنالیز عددی دریچه ی سرویس در بازشدگی های مختلف 20 % و 40 %و 60%، هر کدان توأمان به ازای بازشدگی های 20% ، 40% ، 60% ،80% و 100% دریچه ی اضطراری انجام گرفت. تغییرات نیروی کل عمودی و افقی وارد بر دریچه به همراه نمودار تغییر مکان حداکثر دریچه ی سرویس در هر حالت به طور جداگانه ترسیم گردید و با استفاده از تبدیل فوریه، فرکانس غالب ارتعاشی دریچه تعیین شد،که در هر حالت با فرکانس طبیعی محاسبه شده ی سازه، مقایسه و رخداد پدیده ی تشدید مورد بررسی قرار گرفت. لازم به ذکر است، در کلیه ی حالات مورد بررسی، مود غالب، مود اول ارتعاشی تعیین شد . سپس، حالت بحرانی بازشدگی توأم دو دریچه (از نظر پدیده ی تشدید)، با استفاده از نتایج عددی حاصل از عبور جریان آب از زیر دریچه های سرویس و اضطراری با بازشدگی های مختلف تعیین گردید ، که در این مورد بحرانی ترین حالت نوسانات دریچه ی سرویس در بازشدگی های 20 و 40 درصد رخ داد . در ادامه ، منحنی برای جهات افقی و قائم به ازای بازشدگی های مختلف دریچه ی (cl) تغییرات ضریب فشار هیدرودینامیکی بر رخداد پدیده ی خود تحریک در دریچه به ازای mie سرویس ترسیم گردید که بر اساس آن، تاثیر تحریک هدهای فشار ورودی مختلف بررسی گردید. در نهایت نیز، امکان وقوع پدیده ی کاویتاسیون در مسیر جریان و به خصوص بعد از دریچه ها مورد بررسی قرار گرفت، که به دلیل تک فازی مدل شدن جریان، در کلیه ی نقاط بحرانی مورد بررسی، مقدار شاخص کاویتاسیون کمتر از مقدار حداقل لازم جهت عدم رخداد این پدیده شد. ، نیروی هیدرودینامیکی، روش عددی، منحنی دبی- بازشدگی