بررسي عددي سامانه ي هوادهي براي جريانهايي با سرعت بالا با كابرد روش VOF

حفره سازي مهمترين مشكلي است كه به سبب سرعتهاي بالاي جريان در تخليه كننده هاي زيرين سدها رخ مي دهد. به علت بروز سرعتهاي بيش از 30 متر بر ثانيه، و ايجاد فشارهاي منفي در تخليه كننده ي زيرين سد سفيد رود، اين مجرا متحمل آسيبهاي شديدي در پوششهاي خود گرديده است. در اين تحقيق از روش حجم محدود به كار رفته در نرم افزار فلوئنت، شبيه جريان براي اين مجرا انجام گرفته، كه در آن از نرم افزار حجم سيال در حالت سه بعدي شامل جريان دو حالتي آب و هوا سود برده شده است. مقايسه ي بين نتايج شبيه عددي و اندازه گيريهاي نمونه آزمايشگاهي به منظور تاييد نرم افزار انجام گرفته است كه به دست آمدن خطاهاي كمتر از 20 درصد براي مقادير سرعت و فشار، با توجه به هندسه ي پيچيده ي مجرا محدوده ا ي قابل قبول است. طي بازشدگيهاي مختلف دريچه ي تنظيم جريان، مقادير شاخص حفره سازي در نقاط بسياري در پاياب دريچه در محدوده ي مقدار بحراني 25/0 قرار گرفته است كه استفاده از سامانه هوادهي در بعد از محل دريچه را ضروري مي سازد. با هوادهي مناسب در اين ناحيه، و كاهش سرعت جريان در مرزها، توزيع شاخص حفره سازي نسبت به حالت هوادهي نشده در حدود 6 تا 7 برابر افزايش يافته از مقدار بحراني 25/0 به خوبي فاصله گرفته كه در نهايت باعث بهبود وضعيت جريان از لحاظ ايجاد پديده ي حفره سازي گرديده است.