بررسی نوسانات آب پویایی فشار درحوضچه آرامش با استفاده از مدل جریان دوفازی

یکی از سازه‌های مستهلک‌کننده‌ی جریان، حوضچه‌ی آرامش می‌باشدکه در پایین دست سرریز ها ساخته می‌شود. محل وقوع نوسانات فشار ماکزیمم ناشی از برخورد آب به کف حوضچه و تاثیر عوامل مختلف بر مقدار و محل وقوع، حائز اهمیت می‌باشد. تاکنون تحقیقات گسترده‌ای به صورت آزمایشگاهی و تحقیقات اندکی به صورت عددی در این زمینه انجام شده است. در مقاله‌ی حاضر، با در نظر گرفتن هندسه‌های مختلف سرریز اوجی و تاثیر ارتفاع این سرریزها و نیز اعمال شرایط مختلف جریان اعم از سرعت و عدد فرود ورودی جریان، نوسانات فشار هیدرودینامیکی در کف حوضچه با استفاده از مدل عددی حجم محدود، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با در نظر گرفتن تداخل آب و هوا، جریان به صورت دو فازی در نظر گرفته شده است. به منظور اطمینان از صحت نتایج به دست آمده از نرم افزار، مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی انجام شده در گذشته مقایسه شده و میزان خطای نسبی در این مقایسه 8% تا 12% به دست آمده است. نتایج حاصل از تحلیل‌های عددی سرریزهای با ارتفاع 5، 7، 9، 11 و 15 متر و با اعداد فرود 3.7 تا 6.2 برای سرریزهای اوجی و 4 تا 6.8 برای سرریزهای لبه تیز، نشان دادند که در همه‌ی سرریزها، پرش هیدرولیکی در 3/1 ابتدایی حوضچه‌ی آرامش اتفاق می‌افتد. مقدار حداکثر نوسانات فشار در سرریزهای اوجی از 62000 تا 144000 پاسکال و در سرریزهای لبه تیز از 54000 تا 156000 پاسکال با افزایش ارتفاع، افزایش می‌یابد. همچنین تاثیر نوع حوضچه‌ی آرامش بر مقدار حداکثر نوسانات فشار مورد ارزیابی قرار می-گیرد.