فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

یکی از روش های کاستن انرژی آب در صنعت سد سازی، استفاده از سازه‌های مستهلک کننده مانند پرتاب کننده‌های جامی شکل است. در این پژوهش رفتار جریان آب در جام سد آزاد با استفاده از نرم‌افزار Flow-3D با در نظر گرفتن عدم اختلاط آب و هوا مدل‌سازی شد و پس از انتخاب مدل‌های آشفتگی مختلف، مدل k-ε با خطای پارامترهای فشار، سرعت و عمق به ترتیب 52/1، 5/1 و 58/1 درصد انتخاب گردید و پس از آن اعداد فرود 2 تا 7 در مقطع ورودی به جام ایجاد گردید. نتایج مربوطه با نسبت‌های بی‌بعد عدد فرود و x/r در مرکز و کناره‌ها مقایسه شده که سرعت در طول جام به‌طورکلی روندی افزایشی کمی داشته و در انتهای آن به حداکثر خود می‌رسد و با افزایش اعداد فرود روندی معکوس دارد، عمق در طول تقریباً ثابت بوده و در انتها به حداقل خود می‌رسد و با افزایش عدد فرود کاهش می‌یابد. فشار در طول جام روندی کاهشی داشته و با افزایش عدد فرود کاهش می‌یابد. محدوده اعداد فرود ماقبل نهایی ورودی به پرتاب‌کننده (که تنداب قادر است تولید نماید) نقطه عطف تغییر شرایط هیدرولیکی جریان است که این مهم باید در طراحی این سازه مدنظر قرار گیرد. نهایتاً می‌توان گفت که آسیب-پذیرترین منطقه پرتاب‌کننده محدوده 3/0> x/r>1/0 (محدوده برگشت رو به بالای سازه) در اعداد فرود بالا است که به دلیل کاهش فشار هم از نظر احتمال وقوع کاویتاسیون و هم از نظر افزایش سرعت‌ها محدوده بحرانی سازه است. همچنین میزان آسیب‌پذیری سازه در کناره‌ها نسبت به قسمت میانی بیشتر است.