مطالعه عددي عملكرد هم‌زمان سرريز و آبگير نيروگاه در سدهاي بلند

كارشناسي ارشد

امروزه استفاده از نيروگاه‌هاي برق‌آبي يكي از روش‌هاي توليد برق است كه در جهان درحال‌توسعه است. يكي از مسائل مهم هيدروليكي كه در فرآيند توليد انرژي در اين نيروگاه‌ها وجود دارد، پديده گرداب در دهانه آبگير نيروگاه است. گرداب‌ها باعث مشكلاتي همچون تلفات هد آب، كاهش نرخ جريان عبوري، كاهش راندمان توربين و ... مي‌شوند. ازاين‌رو مهندسين در تلاش هستند تا با روش‌هاي سازه‌اي و هيدروليكي مانع ايجاد گرداب شوند. در نيروگاه‌هاي جرياني، به دليل داشتن سد با مخزن كوچك، با كوچك‌ترين سيلاب سرريز سد شروع به كار مي‌كند. لذا پژوهشي با عنوان تأثير عملكرد هم‌زمان آبگير نيروگاه و سرريز در سد مسجدسليمان بر گرداب‌هاي شكل‌گرفته در دهانه آبگير با استفاده از مدل عددي تعريف‌شده است. در پژوهش پيش رو با تشكيل 11 گرداب مختلف با استفاده از نرم‌افزار Flow-3D به بررسي تأثير جريان سرريز بر آن‌ها پرداخته‌شده است. به‌منظور اطمينان از نتايج مدل عددي و همچنين بررسي هزينه محاسباتي، تحليل حساسيت به‌اندازه شبكه‌بندي، مدل آشفتگي و همچنين مدل سطح آزاد مناسب براي شبيه‌سازي اين پديده با دقت بالا انجام شده است. روش VOF و مدل LES در شبيه‌سازي سطح آزاد و مدل آشفتگي در پديده گرداب به‌عنوان مدل‌هاي مناسب مورداستفاده قرار گرفته است. با تغيير متغير دبي سرريز، دبي آبگير و ارتفاع سطح آب مخزن، درمجموع 42 مدل شبيه‌سازي به انجام رسيد. نتايج حاكي از آن است كه جريان عبوري از سرريز باعث ايجاد ميدان جرياني به سمت سرريز شده كه محدوده وسيعي از سطح آب مخزن را تحت تأثير قرار مي‌دهد. وسعت و دامنه ميدان جريان با افزايش دبي سرريز، افزايش ارتفاع آب مخزن و كاهش دبي آبگير كوچك‌تر شده و افزايش جريان سرريز باعث كاهش قدرت گرداب مي‌شود. با بررسي تغييرات شدت آشفتگي در فواصل مختلف مي‌توان نتيجه گرفت اين تغييرات در ناحيه جريان گرداب با افزايش دبي سرريز افزايش يافته، اما در ناحيه جريان سرريز با افزايش دبي سرريز شدت آشفتگي كاهش يافته است.

195813

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي عمران

ابراهيم جباري