شبیه سازی عددی جریان دوفازی آب و هوا عبوری از سرریز پلکانی سد ژاوه

در سال های اخیر سرریزهای پلکانی به دلیل قابلیت بالای آنها در استهلاک انرژی جریان عبوری، تطبیق ساخت آنها با تکنولوژی سدهای بتن غلطکی (rcc)، هوادهی خودبه خودی جریان و در نتیجه کاهش احتمال وقوع پدیده کاویتاسیون و تخریب ناشی از آن، مورد توجه طراحان و مجریان سازه های هیدرولیکی وابسته سدها قرار گرفته است. درک صحیح از مشخصه های هیدرولیکی جریان دوفازی عبوری از سرریز بالأخص میدان های سرعت و فشار جریان به منظور آگاهی از عملکرد هیدرولیکی این نوع سرریزها امری ضروری به نظر می رسد. از آنجائی که مطالعه چنین جریان های پیچیدهای به کمک مدل های فیزیکی مستلزم صرف هزینه و وقت زیاد می باشد امروزه استفاده از شبیه سازی های عددی جهت تحلیل جریان رواج بیشتری پیدا کرده است. در این تحقیق به شبیه سازی عددی جریان هیدرولیکی دوفازی عبوری از روی سرریز پلکانی سد ژاوه در ناحیه جریان یکنواخت به کمک نرم افزار fluent پرداخته شده است. ضمن به کارگیری روش حجم محدود، مدل چند فازی mixture و توربولانسی k-ε rng جهت صحت سنجی مدل عددی از نتایج حاصل از مدل فیزیکی سرریز مربوطه استفاده شده است. نتایج حاصل از مدل عددی حاکی از عملکرد مطلوب مدل در شبیه سازی و ارائه الگوی جریان سرریز می باشد. پروفیل های فشار استخراج شده، بیشترین مقدار فشار استاتیکی در کف پله را در 0.9 طول پله و کمترین مقدار فشار استاتیکی در دیواره قائم را در 1.1 ارتفاع پله نشان می دهد.