نام پژوهشگر: محمدرضا کاویانپوراصفهانی

مطالعه فرسایش پذیری پایین دست پرتاب کننده های جامی به روش cfd
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سیستان و بلوچستان - دانشکده مهندسی 1390
  مجتبی گودرزی   مهدی اژدری مقدم

پرتاب کننده های جامی از جمله مستهلک کننده های انرژی می باشد که سیلاب مازاد را از سدها عبور می دهند. بر اثر برخورد جت ریزشی عمق آبشستگی در پایین دست سرریز تشکیل می شود. در این تحقیق آبشستگی در پایین دست پرتاب کننده های جامی با استفاده از نرم افزار دینامیک سیلات محاسباتی flow-3d.v.9.3 شبیه سازی شده است. از قابلیت های این نرم افزار پیش بینی فرسایش پذیری اطراف پایه پل وسرریزها است. مدل آبشستگی شامل دو مولفه نیروی رانش و نیروی بالابرنده است. مولفه دراگ (کشش) از ترکیب این دو مولفه، حاصل می شود. زمانی که غلظت رسوب برابر کسر حجمی چسبندگی می شود، نیروی دراگ که مشخص کننده رفتار جامد گونه مدل رسوب است، فعال می شود. با تغییر غلظت رسوب، گرانروی و چگالی سیال نیز تغییر می کنند. برای مدل عددی از نتایج آزمایشگاهی سرریز پرتابی parbati استفاده شده است. این سد بر روی رودخانه parbati واقع در منطقه kulla در ایالت himachal pardesh کشور هندوستان قرار دارد. از دو مدل آشفتگی (مدل انتقال دو معادله ای) استاندارد و مدل rng به منظور شبیه سازی، استفاده شده است. پس از بررسی های انجام شده، زمان رسیدن به تعادل در مدل شبیه سازی 400 ثانیه حاصل شد. خطای نسبی به دست آمده بین نتایج آزمایشگاهی و عددی نشان می دهد که عمق، طول و عرض آبشستگی در مدل استاندارد به ترتیب 40/7، 24/4 و 33/3 درصد می باشد؛ در حالی که این میزان خطا برای مدل rng به ترتیب 32/4، 2/2 و 55/3 درصد حاصل شده است. ابعاد آبشستگی در حالتی که عمق پایاب اولیه وجود ندارد، برای طول، عرض و عمق آبشستگی نسبت به زمانی که عمق پایاب اولیه وجود دارد 8/2، 34 و 3/22 درصد افزایش یافته و حجم آن حدود 4/2 برابر بیشتر می گردد. در صورت وجود عمق پایاب اولیه سرعت برخورد جت به بستر حدود 15 درصد کاهش می یابد. بر اساس نتایج این تحقیق، استفاده از مدل rng به منظور شبیه سازی رسوب و آبشستگی پیشنهاد می گردد. نتایج آبشستگی حاکی از وابستگی مستقیم این پدیده با عمق پایاب می باشد که در این مطالعه ارائه گردیده است.