مطالعه آزمایشگاهی فرآیند تخریب آبشکن توده سنگی دافع در شرایط مستغرق

در تحقیق حاضر فرآیند تخریب آبشکن توده¬¬سنگی دافع در شرایط مستغرق بررسی شد. این تحقیق شامل دو قسمت می¬باشد؛ در قسمت اول، اثر دانه¬بندی مصالح بدنه آبشکن، درصد استغراق و زاویه قرارگیری آبشکن نسبت به راستای عمومی جریان بر فرآیند تخریب و حجم آن، در کانال مستقیم و با بستر صلب بررسی شده و در قسمت دوم نقش الگوی جریان در محل آستانه تخریب توسط سرعت سنج نقطه ای سه بعدی adv و با استفاده از نرم افزار flow 3d مورد بررسی قرار گرفته است. آزمایشات در کانالی به طول 6 متر، عرض و ارتفاع 45/0 متر انجام شد. به منظور بررسی اثر دانه بندی، استغراق و زاویه قرارگیری در فرآیند تخریب آبشکن، سه مقدار مختلف برای آنها در نظر گرفته شده و اثر این پارامتر ها در دو محدوده سرعت بیشتر از آستانه حرکت مصالح بررسی شده است. نتایج نشان می¬دهد با افزایش درصد استغراق، محل شروع خرابی از ترازهای نزدیک تاج به ترازهای نزدیک بستر جابه جا می شود. همچنین با افزایش درصد استغراق، حجم خرابی در هر سه زاویه قرارگیری آبشکن نسبت به راستای عمومی جریان، کمتر می شود. با افزایش زاویه قرارگیری آبشکن، محل شروع خرابی از محل اتصال دماغه به شیب بالادست به سمت محل اتصال دماغه به شیب پایین دست جابه جا می شود. دانه¬بندی تاثیری در محل آستانه تخریب نداشته و در هر سه دانه¬بندی، محل شروع خرابی با توجه به زاویه قرارگیری آبشکن نسبت به راستای عمومی جریان، متفاوت می‎باشد. در آبشکن هایی با زوایای قرارگیری 10 و 20 درجه، بیشترین تخریب معمولا در محل اتصال دماغه به تاج قرار دارد و با افزایش زاویه قرارگیری آبشکن، بیشترین خرابی معمولا به سمت محل اتصال دماغه به شیب پایین دست جابه جا می شود. براساس نتایج برداشت میدان جریان و نتایج حاصل از مدل عددی، در آبشکن با زاویه قرارگیری 10 درجه بیشترین سرعت در محل اتصال دماغه به شیب بالادست و در آبشکن هایی با زوایای قرارگیری 20 و 30 درجه، بیشترین سرعت در محل اتصال دماغه به شیب پایین دست رخ داده که دلیلی بر آغاز تخریب آبشکن از این ناحیه ها می¬باشد. محل اتصال دماغه به تاج، محل اتصال شیب بالادست به دماغه و همچنین در آبشکن هایی با زاویه قرارگیری بزرگتر نسبت به راستای عمومی جریان، محل اتصال شیب پایین دست به دماغه، حساس¬ترین ناحیه¬های آبشکن در تخریب می¬باشد.