بررسي عددي تاثير طول حوضچه آرامش بر ميزان استهلاك انرژي جريان (مطالعه موردي سرريز سد چايلي)

يكي از روش هاي متداول براي كاهش استهلاك انرژي جنبشي جريان استفاده از حوضچه آرامش مي باشد. از مهمترين پارامترهاي حوضچه آرامش كه تاثير زيادي بر هزينه هاي ساخت آن دارد، طول حوضچه است لذا مي توان با بررسي و مطالعات دقيق سبب كاهش هزينه هاي ساخت در آن شد. در اين پژوهش در ابتدا با استفاده از داده هاي آزمايشگاهي چانسون و چاچرو، حوضچه آرامش اجرا و واسنجي گرديد. سپس سرريز سد چايلي با استفاده از نرم‌افزار Flow-3D با مدل آشفتگي RNG مدلسازي و پارامترهاي هيدروليكي جريان با اعمال تغييرات در طول حوضچه آرامش مورد بررسي قرارگرفته است. بررسي هاي صورت گرفته نشان مي دهد، افزايش و كاهش طول حوضچه آرامش و قرار گيري آبپايه انتهايي بر خصوصيات جريان و همچنين ميزان اتلاف انرژي اثرهاي متفاوتي دارد. از آنجايكه افزايش ميزان استهلاك انرژي، مطلوب ما مي باشد لذا در بين حالت هاي مختلف طول حوضچه آرامش، افزايش طول حوضچه انتخاب مي گردد. افزايش طول حوضچه آرامش سبب افزايش استهلاك انرژي جريان و كاهش فشار و نيروي وارد بر آب پايه انتهايي مي شود. به طوري كه استهلاك انرژي جريان با افزايش طول حوضچه آرامش به 90 متر و 120 متر نسبت به مدل مرجع با طول 75 متر به ترتيب 0.55 و 2.8 درصد افزايش و نيروي وارد بر ديوار قائم آب پايه انتهايي به ترتيب 5.63 و 3.45 درصد كاهش داشته است. در ادامه اثر قرارگيري بلوك مستطيلي بر نيرو و ميزان استهلاك انرژي جريان ارزيابي شد. نتايج نشان داد كه ايجاد بلوك مستطيلي در درون حوضچه آرامش سبب كاهش عمق ثانويه پرش و كاهش 7.1 درصدي نيرو و افزايش افت نسبي انرژي به اندازه 14.31 درصد نسبت به حوضچه مرجع در حالت صاف شده است به نحوي كه استفاده از بلوك ها حوضچه آرامش را نسبت به تغييرات در طول حوضچه اقتصادي تر خواهد نمود. بر اين اساس، از نتايج اين تحقيق و روش هاي مورد استفاده در آن مي توان بعنوان ايده‌اي براي تعيين حوضچه آرامش بهينه استفاده نمود.