تاثیر بازشدگیهای مختلف دریچه های کشویی زیرین سدها بر وقوع پدیده‌ی خلاء‌زایی

فصلنامه علمی مهندسی منابع آب

مقاله 7، دوره 5، شماره 14، مهر و آبان 1391، صفحه 79-88   

نویسندگان

امیرفرید هاشمی^{* 1}؛ امیر خسروجردی²؛ حسین صدقی²

¹استادیار دانشگاه آزاد اسلامی گروه کشاورزی واحد نراق

²گروه علوم و مهندسی آب دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

تاریخ دریافت: 16 دی 1394،  تاریخ پذیرش: 16 دی 1394 

چکیده

سرعت بالای سیال، همراه با افت شدید فشار، باعث اغتشاشهای زیاد در جریان شده، که می‌تواند منجر به وقوع پدیده‌های ویرانگر مانند خلاء‌زایی و کوبش در سازه های آبی، و ویرانی جدی در بخش‌هایی از آنها گردد. در این مقاله، نوسانهای فشار، که زاییده‌ی تلاطم شدید جریان می‌باشد، روند آن و پدیده‌ی خلاء‌زایی در ناحیه‌ی شیار دریچه‌ی سرویسِ شبیه‌های فیزیکی تونل‌های زیرین سدهای کارون 4 و گتوند علیا با نسبت‌های طول به عرض دریچه به ترتیب 75/1 و2 و در بازشدگی‌های10% ،30% ،50% ،70% و100% با ارتفاع‌های آب2 ،3 و4 متر، و با احتمال وقوع 1/0% مورد بررسی، تحلیل و مقایسه قرار گرفته اند. نتایج به‌دست آمده نشان دادند که در هر دو دریچه، در باز‌شدگی‌های30% ،50% و70% دریچه‌ی شاخص خلاء‌زایی کمینه و در بازشدگی‌های10% و100% بیشینه می‌باشند. همچنین، فشارسنجی که به لبه‌ی دریچه نزدیکتر است در معرض نوسان‌های بیشتری قرار دارد و با افزایش بازشدگی دریچه نقطه‌ی بحرانی نوسان‌های فشار به نقاط بالاتر انتقال می‌یابد. ضریب بی بعد فشار( ) در نسبت 75/1 در بازشدگی30%، و در نسبت 2 در بازشدگی10%، بیشینه می‌باشد، که نشان دهنده‌ی کوبش و ضربه های فشاری به سازه در این بازشدگی‌ها است.
 

کلیدواژه‌ها

تونل زیرین؛ دریچه‌ی سرویس؛ ضریب نوسانه‌ای فشار؛ خلاء‌زایی

مراجع

1. Akbari, M.E., Mittal, M.K. andPande, P.K. 1982. Pressurefluctuations on the floor of free andforced hydraulic jumpsد Paper C1.Proc. Int .Conf. on the HydraulicModeling of Civil Eng دStruc., BHRAFluid Engrgد, Coventry, Englandpaper C1, 87-96.

2. Falvey, H.T. 1990. Cavitation inchutes and spillways. EngineeringMonograph 42. Water ResourcesTechnical Publication. US PrintingOffice. Bureau of Reclamation.Denver.

3. Fattor, C.A., Lopardo MC, CasadoJM and Lopardo RA, 2007.Cavitation by Macro Turbulent

Pressure Fluctuation in HydraulicJump Stilling Basins. C.46. National

Institute of Water and Environment(INA), (1802) Ezeiza, Argentina.

4. Kenn , M.Jد and A.D. Garrod, 1981.Cavitation damage and the Tarbelatunnel collapse of 1974. p. 65-89.Proc. Institution Civil Engineers.Rawalpindi, Pakistan.

5. Khosrojerdi, A. 2010. Application ofpressure fluctuation under slot of highhead lift gate. p.78-89. Russia PowerConference and Exhibition, Moscow,Russia.

6. Lopardo, RدA., Delio, JدC. and VernetGدF. 1982. Physical modeling oncavitation tendency for macrobulenceof hydraulic jump. Paper C3, Pp.109-121. proc., Int. Conf. on HydraulicModelling of Civil Eng. Struc.,BHRA Fluid Engrs., Coventry,England.

7. Naudascher, E. 1991. Hydrodynamicforces. p. 134-186. Rotterdam;Brookfield: A.A. Balkema.

8. Novak, p., Cabelka J. 1981. Modelsin Hydraulic Engineering: physicalprinciples and design applications.Pitman advanced publishing program,Boston.

9. Sagar, B.T.A. 1979. Safe practices forhigh head outlet gates. p.459-467.13ICOLD Congress, New Delhi, India.

10. Sagar, B.T.A., 1995. ASCEHydrogates Task Committee designguidelines for high-head gates. J.Hydraul. Eng. 121:845-852.

11. Wagner, W.E. 1967. Glen Canyondiversion tunnel outletsد J. Hydraul.Divi. ASCE. 93: 113-134.