آنالیز بررسی نیروهای هیدرودینامیکی در پرتاب کننده جامی سد (مطالعه موردی : سد جره)

نویسندگان

1 گروه آب و سازه های هیدرولیکی، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران

2 گروه آب و سازه های هیدرولیکی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

3 گروه آب و سازه های هیدرولیگی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

4 گروه آب و سازه های هیدرولیکی، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران

doi
10.30482/jhyd.2024.453207.1700
چکیده

سرریزها از اصلی‏ترین اجزاء سد می‏باشند که باعث کاهش انرژی مستهلک آب می‏گردند. از جمله سرریزهای که از لحاظ اقتصادی بسیار با صرفه می‏باشند، پرتاب کننده جامی می‏باشد. در اجراء این پرتاب کننده‏ها، طراحی براساس ماکزیمم فشار و نیرو صورت می‎گیرد که باعث طراحی بسیار بالا از نظر اقتصادی و هم از لحاظ زمان اجرا خواهد شد. با استفاده از مطالعات صورت گرفته نیز یک طراحی منطقی صورت خواهد گرفت. در این مطالعه با استفاده از حل تحلیلی معادلات حاکم بر توزیع فشار به وسیله انتگرال‏گیری معین و با استفاده از روش گاما معادله توزیع نیرو بدست آمده است. در ابتدا با استفاده از داده‏های آزمایشگاهی سد جره، توزیع فشار بدست آمد و با استفاده از توزیع فشار، توزیع نیرو بدست آمده است، سپس برای چک نمودن آن با روش عددی، از نرم‏افزار FLOW-3D استفاده شده است، که با استفاده از آن، روش حجم محدود (Volume of Fluid) برای تعیین جریان سطح آزاد و سپس با استفاده از FAVOR (Fractional of Area/Volume Representation) برای در نظر گرفتن موانع در میدان جریان استفاده شده است. با استفاده از مدل‏های عددی فشار و سرعت سد مذکور، معادلات فشار و نیرو برای آن بدست آمده است، این نتایج عددی با نتایج تحلیلی بدست آمده مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته شد. درصد خطا مطالعات تئوری و عددی 28 درصد و از نظر تغییرات مکان و جابه‏جایی 5 درصد می‏باشد. با استفاده از توزیع نیرو، یک طراحی بسیار منطقی از لحاظ اقتصادی برای مقادیر بتن‏ریزی سرریز مورد نظر ارائه گردید.