بررسي نوسانات آب پويايي فشار درحوضچه آرامش با استفاده از مدل جريان دوفازي

يكي از سازه‌هاي مستهلك‌كننده‌ي جريان، حوضچه‌ي آرامش مي‌باشدكه در پايين دست سرريز ها ساخته مي‌شود. محل وقوع نوسانات فشار ماكزيمم ناشي از برخورد آب به كف حوضچه و تاثير عوامل مختلف بر مقدار و محل وقوع، حائز اهميت مي‌باشد. تاكنون تحقيقات گسترده‌اي به صورت آزمايشگاهي و تحقيقات اندكي به صورت عددي در اين زمينه انجام شده است. در مقاله‌ي حاضر، با در نظر گرفتن هندسه‌هاي مختلف سرريز اوجي و تاثير ارتفاع اين سرريزها و نيز اعمال شرايط مختلف جريان اعم از سرعت و عدد فرود ورودي جريان، نوسانات فشار هيدروديناميكي در كف حوضچه با استفاده از مدل عددي حجم محدود، مورد بررسي قرار گرفته است. همچنين با در نظر گرفتن تداخل آب و هوا، جريان به صورت دو فازي در نظر گرفته شده است. به منظور اطمينان از صحت نتايج به دست آمده از نرم افزار، مدل عددي با نتايج آزمايشگاهي انجام شده در گذشته مقايسه شده و ميزان خطاي نسبي در اين مقايسه 8% تا 12% به دست آمده است. نتايج حاصل از تحليل‌هاي عددي سرريزهاي با ارتفاع 5، 7، 9، 11 و 15 متر و با اعداد فرود 3.7 تا 6.2 براي سرريزهاي اوجي و 4 تا 6.8 براي سرريزهاي لبه تيز، نشان دادند كه در همه‌ي سرريزها، پرش هيدروليكي در 1.3 ابتدايي حوضچه‌ي آرامش اتفاق مي‌افتد. مقدار حداكثر نوسانات فشار در سرريزهاي اوجي از 62000 تا 144000 پاسكال و در سرريزهاي لبه تيز از 54000 تا 156000 پاسكال با افزايش ارتفاع، افزايش مي‌يابد. همچنين تاثير نوع حوضچه‌ي آرامش بر مقدار حداكثر نوسانات فشار مورد ارزيابي قرار مي گيرد.