بررسی عددی تاثیر طول حوضچه آرامش بر میزان استهلاک انرژی جریان (مطالعه موردی سرریز سد چایلی)

یکی از روش های متداول برای کاهش استهلاک انرژی جنبشی جریان استفاده از حوضچه آرامش می باشد. از مهمترین پارامترهای حوضچه آرامش که تاثیر زیادی بر هزینه های ساخت آن دارد، طول حوضچه است لذا می توان با بررسی و مطالعات دقیق سبب کاهش هزینه های ساخت در آن شد. در این پژوهش در ابتدا با استفاده از داده های آزمایشگاهی چانسون و چاچرو، حوضچه آرامش اجرا و واسنجی گردید. سپس سرریز سد چایلی با استفاده از نرم‌افزار flow-3d با مدل آشفتگی rng مدلسازی و پارامترهای هیدرولیکی جریان با اعمال تغییرات در طول حوضچه آرامش مورد بررسی قرارگرفته است. بررسی های صورت گرفته نشان می دهد، افزایش و کاهش طول حوضچه آرامش و قرار گیری آبپایه انتهایی بر خصوصیات جریان و همچنین میزان اتلاف انرژی اثرهای متفاوتی دارد. از آنجایکه افزایش میزان استهلاک انرژی، مطلوب ما می باشد لذا در بین حالت های مختلف طول حوضچه آرامش، افزایش طول حوضچه انتخاب می گردد. افزایش طول حوضچه آرامش سبب افزایش استهلاک انرژی جریان و کاهش فشار و نیروی وارد بر آب پایه انتهایی می شود. به طوری که استهلاک انرژی جریان با افزایش طول حوضچه آرامش به 90 متر و 120 متر نسبت به مدل مرجع با طول 75 متر به ترتیب 0.55 و 2.8 درصد افزایش و نیروی وارد بر دیوار قائم آب پایه انتهایی به ترتیب 5.63 و 3.45 درصد کاهش داشته است. در ادامه اثر قرارگیری بلوک مستطیلی بر نیرو و میزان استهلاک انرژی جریان ارزیابی شد. نتایج نشان داد که ایجاد بلوک مستطیلی در درون حوضچه آرامش سبب کاهش عمق ثانویه پرش و کاهش 7.1 درصدی نیرو و افزایش افت نسبی انرژی به اندازه 14.31 درصد نسبت به حوضچه مرجع در حالت صاف شده است به نحوی که استفاده از بلوک ها حوضچه آرامش را نسبت به تغییرات در طول حوضچه اقتصادی تر خواهد نمود. بر این اساس، از نتایج این تحقیق و روش های مورد استفاده در آن می توان بعنوان ایده‌ای برای تعیین حوضچه آرامش بهینه استفاده نمود.