بررسی عددی تاثیر ارتفاع صفحات مشبک قائم در استهلاک انرژی شیبشکن قائم
نویسندگان
1 گروه عمران، دانشکده فنی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2 دانشجوی دکترا- گروه مهندسی آب و سازه های هیدرولیک، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
doi
10.22125/iwe.2022.162566چکیده
صفحات مشبک قائم از جمله مستهلککنندههای انرژی میباشند که میتوان از آنها در پاییندست سازههای هیدرولیکی کوچک نظیر شیبشکنهای قائم استفاده نمود. در تحقیق حاضر به بررسی عددی تاثیر ارتفاع صفحات مشبک در پاییندست شیبشکن قائم پرداخته شده است. برای این منظور سه ارتفاع نسبی 2/0، 4/0 و 6/0 برای صفحات مشبک و محدوده عمق بحرانی نسبی بین 12/0 تا 42/0 انتخاب شده است. برای مدلسازی عددی از نرم افزار Flow-3D با دو مدل آشفتگی و و سه نوع مش بندی استفاده شده است. نتایج حاصل نشان داد که مدل آشفتگی در مقایسه با مدل آشفتگی مطابقت بهتری با مدل آزمایشگاهی داشت. همچنین نتایج استفاده از صفحات مشبک با ارتفاعهای متنوع در پاییندست شیبشکن قائم نشان داد که این صفحات به ترتیب استهلاک انرژی نسبی و عمق نسبی پاییندست را نسبت به شیبشکن قائم ساده به طور متوسط 176 و 94 درصد افزایش میدهد. با بررسی میزان افزایش راندمان استهلاک انرژی میتوان دریافت که صفحه مشبک با ارتفاع نسبی 4/0 و 6/0 با کاهش میزان استغراق پرش هیدرولیکی نسبت به صفحه مشبک سرتاسری، انرژی بیشتری را مستهلک میکنند. در نهایت شیبشکن قائم مجهز به صفحه مشبک با ارتفاع نسبی 4/0 با کاهش 3/66 و 3/10 درصدی عدد فرود پاییندست و افزایش 187 و 8/2 درصدی استهلاک انرژی نسبی، به ترتیب نسبت به شیبشکن قائم ساده و شیبشکن قائم مجهز به صفحه مشبک سرتاسری دارای بهترین عملکرد بود.