نام پژوهشگر: نوید معروفی فتح پور
نوید معروفی فتح پور محمد رضا جلیلی قاضی زاده
جریان آب و هوا در مهندسی عمران با اهداف تحقیقاتی و کاربردی متفاوت مورد مطالعه قرار گرفته اند. پدیده هواگیری از طریق سطح آب در سرریزهای تندآب دارای اهمیت است زیرا میزان هوای موجود در آب می تواند در کنترل پدیده کاویتاسیون در این سریزها موثر باشد. هواگیری سطحی در جریان آب از محلی آغاز می شود که لایه مرزی آشفته به سطح آب رسیده و در واقع انرژی جنبشی آشفتگی در واحد زمان به نیروی کشش سطحی آب غلبه کند. در کنار مطالعات آزمایشگاهی، استفاده از مدلهای عددی که قادر به تعیین خصوصیات جریان باشند می تواند بسیار کارا و مفید باشد. در سالیان اخیر به دلیل پیشرفت روشهای عددی در کنار پیشرفت قدرت محاسباتی کامپیوترها، موجب پیشرفتهای زیادی در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی شده است که این امر سبب پیدایش مدلهای عددی زیادی گشته که علاوه بر انعطاف پذیری بیشتر، از مدلهای آزمایشگاهی نیز کم هزینه تر می باشند. در این مطالعه، پدیده هواگیری سطحی بر روی سرریز تندآب بصورت عددی و با استفاده از نرم افزار flow-3d مورد بررسی قرار گرفته است. پس از بررسی توانایی مدل در زمینه شبیه سازی پدیده هواگیری سطحی،کالیبراسیون مدل با استفاده از داده های پروتوتیپ سرریز آویمور انجام شد. مقایسه نتایج مدل عددی با داده های اندازه گیری شده در طول تندآب بیانگر نتایج رضایت بخشی در زمینه توزیع غلظت هوا و میانگین غلظت هوا بوده است. سپس جهت بررسی عوامل موثر بر پدیده هواگیری سطحی و بررسی صحت روابط تجربی موجود در این زمینه شبیه سازی های متعددی برای شرایط مختلف هندسی و هیدرولیکی انجام شد و پس از تحلیل داده های بدست آمده، تأثیر کمی و کیفی پارامترهای مذکور به هواگیری سطحی تعیین شد و روابط جدیدی نیز ارائه گردید. با توجه به گستردگی تغییرات پارامترهای هندسی و هیدرولیکی ، روابط ارائه شده برای طراحی اولیه سرریزهای تندآب مناسب به نظر می رسند.