مدلسازي عددي جريان و سيستم هوادهي بر روي سرريز سد آزاد با استفاده از مدل ANSYS FLUENT

مقدمه: كاويتاسيون مهمترين مشكلي است كه به سبب سرعت­هاي زياد جريان در مجراهاي تخليه‌كننده سدها ممكن است رخ دهد. به منظور بررسي و حصول اطمينان از عملكرد سرريز يك سد در دوران بهره‌برداري، مدل هيدروليكي سازه سد آزاد در موسسه تحقيقات آب تهران مدل شده‌است. مواد و روش‌ها: در اين تحقيق از طريق ديناميك سيالات محاسباتي در قالب روش حجم محدود بكار رفته در نرم‌افزار ANSYS FLUENT ، مدلسازي جريان در اين مجراها و از مدل حجم سيال (VOF) در حالت سه بعدي شامل جريان دوفازي آب و هوا استفاده شده، كه براي در نظر گرفتن آشفتگي‌هاي جريان نيز مدل k – ε بكارگرفته شده‌است. نتايج و بحث: براي تاييد نتايج مدل، مقايسه‌اي با نتايج حاصل از مدل هيدروليكي اجرا شده بدون سيستم هواده از سرريز سد آزاد انجام شده‌است. سپس به منظور ﺗﺄييد مكان و تعداد سيستم هواده، از دو سناريو (دو و سه سيستم هواده) شامل پله (RAMP) در كف و ديواره مجرا با شيب مناسب و نيز تعبيه شيار هواده در ديواره استفاده شده‌است، كه باعث فرستادن هوا به نزديكي كف و ديواره‌ها خواهد شد. نتيجه‌گيري: با بررسي پارامترهاي جريان از قبيل سرعت، فشار و شاخص كاويتاسيون، سرريز با دو سيستم هواده به عنوان گزينه برتر مورد تاييد قرار گرفت.