تحلیل عددی تاثیر هندسه مجرا بر هوادهی جریان در تخلیه‌کننده تحتانی سد

در سدهای بلند به‌دلایلی مانند کنترل آبگیری اولیه، تخلیه رسوبات مخزن، رهاسازی آب جهت آبیاری و کاهش تراز مخزن برای تعمیر و نگهداری، تخلیه‌کننده تحتانی ساخته می‌شود. به‌علت وجود جریان با سرعت زیاد در قسمت تحت فشار مجرا ـ که در سدهای بلند به ازای بار آبی مخزن سد ایجاد می‌شود ـ احتمال وقوع کاویتاسیون(cavitation) خصوصاً در اطراف دریچه، در این سازه بسیار زیاد است. لذا هوادهی جریان، جز لاینفک جریان در این مجاری محسوب می‌شود که خود را در کانون توجه ویژه‌ای قرار داده است. در پژوهه حاضر، مدل 1 به 10 تخلیه‌کننده تحتانی سد جگین به‌صورت عددی مدل گردیده و نتایج آن با نتایج حاصل از مدل آزمایشگاهی ساخته شده در موسسه تحقیقات آب وزارت نیرو، با همان مقیاس مورد تایید قرار گرفته است. برای بررسی تاثیر هندسه مجرا بر هوادهی جریان، مدل‌های عددی مشابه با مدل اولیه ولی با ارتفاع متفاوت شبیه‌سازی شد. نتایج نشان‌دهنده تاثیر گسترده ارتفاع مجرا بر هوای ورودی از هواده و توزیع غلظت هوا در عمق می‌باشد. در حالت ثابت نگه‌داشتن عرض مجرا با افزایش نسبت عمق به عرض مجرا، تا حد مشخصی میزان هوای ورودی از هواده افزایش یافته و پس از آن کاهش می‌یابد. غلظت در عمق نیز با افزایش نسبت عمق به عرض مجرا افزایش پیدا می‌کند. براساس مطالعات انجام‌گرفته از نقطه نظر هیدرولیکی محدوده 5/1 الی 2 برای نسبت عمق به عرض، محدوده مناسبی است و سایر نسبت‌ها بر کاهش هوادهی و ضریب ? موثر است.