نام پژوهشگر: سیده لیلا رضوی طوسی
سیده لیلا رضوی طوسی سید علی ایوب زاده
پدیده آب شستگی یک جریان دو فازی آب و رسوب می باشد که این پدیده به روش نظری کمتر مورد بررسی قرار گرفته است و عموماً از مطالعات صحرایی و آزمایشگاهی برای شرایط خاص استفاده شده است. رسوبگذاری در مخازن سدها، مشکلی است که بسیاری از سدهای در حال بهره بردای با آن مواجه می باشند. رسوبگذاری باعث کاهش عمر مفید سدها می گردد. یکی از روش های مقابله با رسوبگذاری و بازیافت ظرفیت از دست رفته سد، رسوبشویی هیدرولیکی می باشد. در این روش با باز نمودن دریچه های تحتانی حجم زیادی از رسوبات از مخزن سد تخلیه می-شوند. روش هیدرودینامیک ذرات هموار (sph) یک روش کاملاً لاگرانژی است که ابتدا در علم فیزیک نجومی به کار برده شد و سپس برای محدوده وسیعی از مسائل مورد استفاده قرار گرفت. روش sph قابلیت شبیه سازی بسیاری از مسائل مربوط به سطح آزاد، جریانات سریع، مرزهای تغییرپذیر، سطح تماس متحرک، پیشرفت موج، شبیه سازی جامدات و ... را داراست. با توجه به قابلیت های این روش و همچنین اهمیت آب شستگی ایجاد شده در اثر رسوبشویی و نحوه گسترش آن در هنگام باز شدن ناگهانی تخلیه کننده های تحتانی، در این تحقیق از روش هیدرودینامیک ذرات هموار (sph) برای شبیه سازی جریان دوفازی آب و رسوب در اثر باز شدن ناگهانی دریچه استفاده شده است. مدل عددی sph دارای قابلیت زیادی در شبیه سازی تعاملات آب و رسوب می باشد. نمونه های بررسی شده در این رساله شامل شبیه سازی مخزن ساکن، پدیده شکست سد و پدیده باز شدن ناگهانی دریچه در شرایط تک فازی و دوفازی می باشد. سرعت بازشدن دریچه نیز در شبیه سازی در نظر گرفته شده است. در مدل دوفازی از فرمولاسیون های متفاوتی برای ترم فشار و لزجت در دو فاز آب و رسوب استفاده شده است. برای شبیه سازی رسوب از مدل های رئولوژی استفاده شده است. برای بررسی صحت نتایج عددی بدست آمده، مدل فیزیکی در آزمایشگاه تهیه و آزمایشات مربوط به شکست سد و بازشدن ناگهانی دریچه انجام شد. مقایسه نتایج بدست آمده بیانگر توانایی این روش عددی در شبیه سازی جریان دوفازی آب و رسوب می باشد.