شبیه‌سازی عددی تاثیر جریان غلیظ بر آشفتگی جریان در تخلیه‌کننده تحتانی سدها

استفاده از فعالیت‌های حفاظت آب و خاک برای کنترل رسوب‌زایی حوضه‌های آبریز در همه شرایط موفق نبوده و به نظر می‌رسد تخلیه رسوبات ته‌نشین شده در مخزن از طریق تخلیه‌کننده‌های تحتانی تنها راه حل موثر و موفقیت‌آمیز خواهد بود. با توجه به اهمیت انرژی آشفتگی جریان از لحاظ ورود هوا به جریان و پتانسیل وقوع کاویتاسیون، در این مقاله سعی شده تا با شبیه‌سازی عددی این فرایند، گامی در جهت بهینه‌سازی عملکرد این سازه‌ها برداشته شود. در این پژوهش ابتدا جریان دو فاز آب و هوا شبیه‌سازی و نتایج با مشاهدات و اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی مقایسه شد. سپس دو جریان با غلظت 300 و 500 گرم در لیتر به‌صورت سه‌ فاز اولری آب و هوا و رسوب، جهت بررسی تاثیر غلظت بر پروفیل‌های آشفتگی و انرژی آشفتگی سطحی شبیه‌سازی شد. نتایج نشان داد که در غلظت‌های بالای رسوب، انرژی آشفتگی جریان در مقایسه با حالت آب خالص بسیار ناچیز بوده و فقط در سطح جریان و در فواصل نزدیک دریچه تاثیرگذار است. ورود ذرات جامد رسوب به جریان سبب کاهش شدت و نرخ آشفتگی در مقاطع مختلف جریان در تونل شده به گونه‌ای که افزایش غلظت جریان به 300 گرم بر لیتر سبب کاهش 50 درصدی حداکثر انرژی آشفتگی می‌شود.