شبیه سازی عددی سرریز پلکانی دریچه دار و پتانسیل وقوع پدیده کاویتاسیون در آن

افزایش تراز آب در مخزن سد باعث افزایش میزان انرژی برق آبی تولید شده می شود. با دریچه دار کردن سرریز می توان بدون تغییر ارتفاع سد تراز آب در مخزن را افزایش داد. از طرفی دریچه دار کردن سرریز دبی در واحد عرض و امکان ایجاد کاویتاسیون را افزایش می دهد. در تحقیق حاضر با استفاده از نرم افزار Flow-3D ابتدا مدل عددی سرریز پلکانی با استفاده از نتایج آزمایشگاهی کالیبره شده است. در ادامه با هدف افزایش تراز آب مخزن تغییراتی از جمله افزایش تراز تاج سرریز پلکانی و تعبیه دریچه های قطاعی بر روی سرریز اعمال و شرایط جریان مطالعه گردیده است. هدف اصلی این پژوهش ارزیابی فشار های ایجاد شده و پتانسیل وقوع پدیده کاویتاسیون در سرریز پلکانی دریچه دار می باشد. با بررسی بازشدگی های مختلف دریچه ها مشخص گردید، با کاهش بازشدگی دریچه ها، فشار ایجاد شده بر روی سرریز کاهش یافته و در کم ترین حالت باز شدگی (بازشدگی 10%)، فشار منفی بر روی پله اول کمتر از 9- متر می شود. همچنین بر اساس نتایج بدست آمده وجود پایه دریچه ها در مسیر جریان باعث ایجاد جدا شدگی جریان در پله مجاور انتهای پایه شده و فشار منفی نیز در پله پائین دست آن مشاهده می شود. پژوهش حاضر نشان می دهد مدل های عددی ابزاری قدرتمند در طراحی و بهینه سازی سازه های هیدرولیکی می باشند.