شبیه سازی اثر زاویه لبه ی پرتاب کننده ی جامی شکل بر مشخصه های هیدرولیکی جریان

پرتاب کننده ی جامی شکل یکی از اجزای سرریز سدهاست که با هدف مستهلک نمودن انرژی جنبشی جریان مورداستفاده قرار می گیرد. در این مستهلک کننده قسمتی از انرژی جریان فوق بحرانی در اثر اصطکاک با هوا و بخشی نیز در اثر اختلاط و تلاطم در حفره فرسایش که در محل فرود تشکیل می گردد، مستهلک می شود. یکی از پارامترهای هندسی تاثیرگذار در عملکرد هیدرولیکی پرتابه های جامی شکل، زاویه ی لبه ی جام می باشد. در این تحقیق با استفاده از نرم­افزار FLOW ۳D و مدل آشفتگی RNG K-ε، شبیه­سازی جریان بر روی سرریز و پرتابه جامی شکل سد گاوشان انجام پذیرفته و علاوه بر تعیین مشخصه های هیدرولیکی جریان، به بررسی اثر تغییرات زاویه ی لبه جام بر روی فشار هیدرولیکی جریان عبوری، عمق و سرعت جریان خروجی و نحوه توسعه جت خروجی از پرتابه جامی شکل پرداخته شده است. برای صحت­سنجی پارامترهای حاصل از تحلیل عددی، از نتایج آزمایشگاهی مدل هیدرولیکی سرریز سد گاوشان استفاده شده است. مقایسه ی نتایج حاصل از مدل عددی با مقادیر نظیر آزمایشگاهی حاکی از دقت قابل قبول نتایج عددی دارد. بررسی نتایج تحقیق نشان می­دهد که افزایش زاویه ی لبه ی جام تاثیر چندانی روی حداکثر فشار روی جام ندارد، درحالی که منجر به افزایش عمق و کاهش سرعت جریان خروجی از جام می گردد. زاویه ی ۳۰ درجه به عنوان زاویه ی بهینه ی لبه ی جام پرتابی ازنقطه نظر افزایش میزان استهلاک انرژی تعیین گردید. همچنین به­ازای یک زاویه ی لبه ی جام ثابت با افزایش دبی طول پرتاب افقی سطح فوقانی و تحتانی جت پرتابی افزایش یافته است.

کلیدواژه ها:

نرم افزار FLOW ۳D ، زاویه ی لبه ی جام ، سرریز سد گاوشان ، مدل آشفتگیRNG K-ε