بررسی عددي تنش ها در کف جام هاي پرتابی

خلاصه
طراحی و ارزیابی مهندسی سازههاي هیدرولیکی، نیازمند داشتن درك صحیحی از رفتار پیچیده حرکت آب میباشد. رایج ترین و در عین حال پرهزینه ترین راه براي بررسی شرایط جریان در این سازه ها استفاده از مدل فیزیکی است. از طرفی ساخت مدلهاي فیزیکی علاوه بر صرف زمان طولانی، هزینه هاي هنگفتی داشته و نتایج آن وابسته به دقت اندازه گیري پارامترهاي جریان نسبت به مدلسازي شرایط واقعی جریان میباشد. با پیشرفت و گسترش روز افزون نرمافزارهاي مهندسی و نیز ساخت رایانه هاي پرقدرت، استفاده از مدلسازي عددي به عنوان روشی جدید، سریع و ارزان، براي بررسی رفتار سیال و اثرات آن بر سازه هاي هیدرولیکی مطرح شده است، که تحت عنوان دینامیک سیالات محاسباتی شناخته میشود. در مقاله حاضر هدف اول بررسی قابلیت هاي مدلسازي عددي در برآورد و پیش بینی پارامترهاي جریان در جام هاي پرتابی میباشد، که یکی از اجزاء مهم در سدهاي مرتفع به شمار میروند. در سدهاي بلند معمولا استفاده از جام هاي پرتابی به عنوان سازه مستهلک کننده انرژي، هم از لحاظ اقتصادي و هم از لحاظ ایمنی گزینه مناسبی می باشد. طراحی بهینه یک سازه پرتاب کننده جامی، علاوه بر جانمایی، شکل هندسی و ابعاد مناسب نیازمند مطالعه توزیع فشارهايدینامیکی به منظور بررسی پدیده کاویتاسیون بر روي جام نیز میباشد. روشها و روابط تجربی موجود، براي برآورد شاخصهاي طراحی هیدرولیکی این سازه، بخصوص در طرح هاي پیچیده و غیرمتعارف، محدودیت هاي زیادي دارند. لذا استفاده از مدل ریاضی، میتواند بعنوان یک روش جدید مطرح باشد. در ادامه این پژوهش، تنش ها در جام هاي پرتابی با استفاده از مدل عددي فلوئنت موردمطالعه قرار گرفته است. در پایان بررسی نتایج شبیه سازي عددي نشان داد، که نرم افزار فلوئنت توانایی خوبی براي شبیه سازي چنین جریاناتی را دارد و به عنوان ابزاري توانمند در اختیار مهندسان و طراحان سد است.

کلمات کلیدي:

شبیه سازي عددي، نرم افزار فلوئنت، جام پرتابی، تنش

نویسندگان :

مهدي جورابلو ، رضا مقصودي ، حامد سرکرده

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)