بررسی میدان فشار دینامیک در پائین دست هواده های مستقر در تونل های دایروی

صدمات ناشی از کاویتاسیون در سازه های هیدرولیکی یکی از مسائل مهم و حساس این ابنیه می باشد که گزارش های متناوبی از آن قابل مشاهده است. در این ارتباط هوادهی بعنوان یکی از راهکارهای شناخته شده جهت کاهش خطرات و صدمات ناشی از این پدیده معرفی گردیده که به دلیل موفقیت و تاثیر فزاینده آن، کاربردهای وسیعی را در انواع سازه ها یافته است. این راهکار به جهت هزینه نسبتا کمتر و سهولت اجرا، مورد توجه طراحان سازههای هیدرولیکی واقع شده است. بررسی این مطالعات نشان می دهد که علیرغم مطالعات قابل توجهی که در زمینه تخلیه کننده های تحتانی و سرریزهای آزاد به شکل مستطیلی انجام گرفته است، متاسفانه اطلاعات بسیار اندکی برای این هواده ها در تونل های دایره ای گزارش و در دسترس می باشد. تونل های فوق عموما جهت انتقال آب در سرریزهای تونلی و یا تونل های نیروگاهها مورد استفاده قرار می گیرد که با توجه به میزان اهمیت آن و کمبود اطلاعات پیرامونی، مقاله حاضر با هدف تامین اطلاعات لازم آزمایشگاهی جهت تجزیه و تحلیل فشارهای دینامیک و ارزیابی فرکانس غالب نوسانات آن در سرریزهای تونلی تهیه گردیده است. آزمایشات در یک تونل دایره ای به قطر ۸/۲۸ سانتی متر در موسسه تحقیقات آب ایران انجام گرفت. هواده های مورد استفاده از نوع تخت بوده که ارزیابی اثر هندسه هواده بر میدان فشار، با تغییر ارتفاع و زاویه آن صورت گرفت. همچنین با قرار دادن یک صفحه در بالادست هواده، اثر ضخامت تیغه جریان ورودی به هواده نیز مورد ارزیابی قرار گرفت و در نهایت، تاثیر شرایط جریان ورودی با تغییر سرعت جریان از طریق تنظیم ارتفاع آب داخل هد تانک بالادست تونل مورد ارزیابی قرار گرفت. هوا از طریق یک هواده دایره ای در پائین دست هواده ها به داخل مجرا وارد گردید و با تغییر شرایط هندسی هواده و شرایط هیدرولیکی جریان ورودی به آن، به اندازهگیری میدان فشار در پائین دست اقدام و سپس با تجزیه و تحلیل اطلاعات، ارزیابی میدان فشار و طیف غالب نوسانات صورت گرفت که نتایج حاصل از آن می تواند راهگشای طراحان این سازه ها قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

نوسانات فشار ، هوادهی ، طیف انرژی ، کاویتاسیون