شبیه سازی عددی تخلیه آبراهه نیروگاه های برق - آبی از طریق توربین

در نیروگاه های برق آبی، به ویژه در واحدهایی با آبراهه طولانی و مخازن موج گیر غول پیکر، که حجم زیادی از آب، داخل آنها جای می گیرد، تخلیه سریع و مطمئن این حجم آب از آبراهه در هنگام تعمیرات و بازرسی های دوره ای یا اجباری، یکی از مسائل مهم و درخور توجه است. یکی از روش های سنتی تخلیه آبراهه چنین نیروگاه هایی، استفاده از لوله های تخلیه ای است، که به «پنستاک» متصل شده و به کمک یک سری شیرآلات تنظیمی و فشار شکن، آب را به سمت گالری تخلیه هدایت می کند. بزرگ بودن ابعاد آبراهه و مخازن موج گیر و حجم قابل توجه آبی که در این مجموعه ذخیره شده است، باعث می شود، تخلیه با روش یادشده بسیار زمان بر شود و در برخی موارد تا چند روز به طول بینجامد. برای کاهش این زمان، به تازگی روش دیگری نیز در نیروگاه های برق آبی بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد، که تخلیه آب از طریق توربین با گشودن جزئی دریچه های تنظیمی است. در این روش که با دوران چرخ توربین همراه است، حجم قابل توجهی از آب در زمانی بسیار کم به پایین دست نیروگاه هدایت می شود. با وجود مزیت کاهش زمان تخلیه، در استفاده از این روش، ملاحظه های خاصی؛ مانند کنترل سرعت توربین، عملکرد یاتاقان ها، ارتعاش های واحد و عملکرد چرخ توربین ضرورت دارد. در این تحقیق روش تخلیه آبراهه از طریق توربین با مدل سازی ریاضی و عددی، مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. میزان «افزایش سرعت چرخ توربین»، زمان تخلیه در گشودگی های مختلف دریچه های تنظیمی و عملکرد «هیدرولیکی توربین» از موارد فنی است، که در تحقیق پیش روی، مورد تحلیل و محاسبه های عددی ریاضی قرار می گیرد. این روش برای نیروگاه برق آبی در دست احداث سیمره، که بزرگ بودن ابعاد آبراهه و مخزن موج گیر از مشخصه های آن است، به عنوان نمونه، مورد ارزیابی قرار خواهد گرفت.