فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

جریان آب ورودی از روی سدها دارای انرژی زیادی است که در صورت عدم اتلاف این انرژی، جریان آب عبوری می‌‌تواند خسارات جبران ناپذیری را به سد و سازه‌‌های پایین دست آن وارد کند. یکی از راه‌‌های اتلاف این انرژی اضافی، خروج آب به صورت جت‌‌های ریزشی به حوضچه‌‌های استغراق است. جت‌‌های آب ریزشی اغلب باعث فرسایش و آبشستگی پایین‌‌دست سازه می‌‌شوند و به تکیه‌‌گاه‌‌ها و به کانال پایین‌‌دست رودخانه تاثیر می‌‌گذارند. در تحقیق حاضر به بررسی عددی و آزمایشگاهی خط مسیر جریان خروجی از جت‌‌های ریزشی آزاد پرداخته شد. برای شبیه‌‌سازی عددی از نرم افزار انسیس فلوئنت استفاده شد و کار آزمایشگاهی در آزمایشگاه هیدرولیک انجام گرفت. نتایج نشان داد که برد جت ریزشی آزاد در کار آزمایشگاهی کمتر از مقدار محاسبه شده آن با استفاده از روابط پرتابه  و نمونه شبیه‌‌سازی شده با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت به دلیل مقاومت هوا می‌‌باشد. به ترتیب معادلات پرتابه و مسیر شبیه‌‌سازی شده در نرم افزار انسیس فلوئنت به طور متوسط خطای 20/6 و 25/5 درصدی نسبت به داده‌‌های آزمایشگاهی دارند. از آنجایی که هیچ یک از معادلات ارائه شده برای محاسبه مسیر جت‌‌های ریزشی با استفاده از نتایج آزمایشگاهی به دست نیامده‌‌اند و مقاومت هوا را در نظر نگرفته‌‌اند، لذا در محاسبه مسیر حرکت جت ریزشی دارای خطا هستند. برای  رفع این خطا، در تحقیق حاضر دو معادله‌‌ برای محاسبه مسیر حرکت جت ریزشی آزاد ارائه شده است که به ترتیب دارای خطای نسبی 3/02 و 9/14 درصدی می‌‌باشند. این روابط، خطای محاسبه مسیر حرکت جت ریزشی آزاد را به صورت قابل ملاحظه‌‌ای کاهش می‌‌دهند. نتایج نشان داد که با کاهش عرض مقطع خروجی جت ریزشی آزاد و افزایش بار آبی گذرنده از روی سرریز سد، جت ریزشی آزاد در فاصله دورتری از بدنه سد به زمین می‌‌رسد. همچنین نتایج شبیه‌‌سازی نشان داد که سرعت جریان آب با افزایش 247 درصدی نسبت به سرعت در انتهای تاج سرریز سد، به زمین برخورد می‌‌کند که مستلزم توجه بیشتر در طراحی حوضچه‌‌های آرامش در انتهای سدها می‌‌باشد.