ﺑﺮرﺳﯽ روﻧﺪ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻏﻠﻈﺖ ﻫﻮاي ﺟﺮﯾﺎن ﻋﺒﻮري از ﻫﻮاده ﺷﻮت ﺑﻪ روش CFD

ﺳﺮﻋﺖﻫﺎي ﺑﺎﻻي ﺟﺮﯾﺎن ﯾﺎ ﺗﻐﯿﯿﺮات ﻧﺎﮔﻬﺎﻧﯽ ﺟﻬﺖ ﺟﺮﯾﺎن ﺳﺒﺐ ﺑﺮوز آﺳﯿﺐﻫﺎي ﻧﺎﺷﯽ از ﮐﺎوﯾﺘﺎﺳﯿﻮن ﺑﺮ روي ﺳﺮرﯾﺰﻫﺎي ﺷﻮت ﯾﺎ ﮐﺎﻧﺎل ﻫﺎي ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ در اﻣﺘﺪاد ﺧﺮوﺟﯽﻫﺎي ﺗﺤﺘﺎﻧﯽ ﻣﯽﺷﻮد. ﺑﺮاي ﺳﺮﻋﺖﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﺑﯿﺸﺘﺮ از ، ﻧﺎﻣﻨﻈﻤﯽﻫﺎي ﺳﻄﺤﯽ ﮐﻮﭼﮏ و اﺟﺘﻨﺎبﻧﺎﭘﺬﯾﺮ ﺟﻬﺖ ﺷﺮوع و رﺧﺪاد ﭼﻨﯿﻦ آﺳﯿﺐﻫﺎﯾﯽ ﮐﺎﻓﯽ اﺳﺖ. ﺗﺄﻣﯿﻦ ﻫﻮا در ﺳﻄﺢ ﺗﻤﺎس ﺑﯿﻦ ﺑﺘﻦ و ﺟﺮﯾﺎن آب ﺟﻬﺖ ﺟﻠﻮﮔﯿﺮي از آﺳﯿﺐﻫﺎي ﮐﺎوﯾﺘﺎﺳﯿﻮن اﻗﺘﺼﺎديﺗﺮﯾﻦ راﻫﮑﺎر و از ﻧﻈﺮ ﺗﮑﻨﯿﮑﯽ ﺳﺎده ﺗﺮﯾﻦ روش ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻫﻮادهﻫﺎ، ﻣﯽﺗﻮان از ﻓﺮﺳﺎﯾﺶ ﻫﺎي ﻧﺎﺷﯽ از ﮐﺎوﯾﺘﺎﺳﯿﻮن ﺑﺮ ﺳﻄﻮح ﺳﺮرﯾﺰﻫﺎ ﺟﻠﻮﮔﯿﺮي ﻧﻤﻮد. ﻫﻮادهﻫﺎ، ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﮐﺎﻫﺶ آﺳﯿﺐﻫﺎي ﮐﺎوﯾﺘﺎﺳﯿﻮن، ﻫﻮا را ﺑﻪ ﻻﯾﻪﻫﺎي ﻧﺰدﯾﮏ ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ ﮐﺎﻧﺎل وارد ﻣﯽﮐﻨﻨﺪ. در ﺳﺎلﻫﺎي اﺧﯿﺮ روشﻫﺎي ﻋﺪدي ﺷﺎﻣﻞ دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ ﺳﯿﺎﻻت ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ )CFD( ﺳﻪ ﺑﻌﺪي ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ ﻫﺎي ﺗﮑﻨﻮﻟﻮژي ﮐﺎﻣﭙﯿﻮﺗﺮ و روشﻫﺎي ﻋﺪدي ﺑﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ. ﻣﺪلﻫﺎي )CFD( ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﺪلﻫﺎي ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ اﻧﻌﻄﺎفﭘﺬﯾﺮﺗﺮ ﺑﻮده و ﺑﻪ زﻣﺎن، ﻫﺰﯾﻨﻪ و ﺗﻼش ﮐﻤﺘﺮي ﻧﯿﺎز دارﻧﺪ، ﻟﺬا ﺑﻪ ﻃﻮر ﮔﺴﺘﺮده ﺗﻮﺳﻂ ﻣﻬﻨﺪﺳﯿﻦ ﺑﺮاي ﻣﺪل ﮐﺮدن و ﺗﺤﻠﯿﻞ ﻣﻮﺿﻮﻋﺎت ﭘﯿﭽﯿﺪه ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻃﺮاﺣﯽﻫﺎي ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ، ﻣﺮاﻗﺒﺖﻫﺎي ﻋﻤﺮاﻧﯽ، ﻃﺮحرﯾﺰي اوﻟﯿﻪ ﺑﺮاي اﯾﺴﺘﮕﺎهﻫﺎي ﺗﻮﻟﯿﺪ و اﯾﻤﻨﯽ ﺳﺪ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﯽﮔﯿﺮﻧﺪ. در اﯾﻦ ﭘﮋوﻫﺶ ﻏﻠﻈﺖ ﻫﻮا در ﻃﻮل ﺑﺴﺘﺮ ﮐﺎﻧﺎل ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎي )CFD( ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. ﺑﺮاي اﯾﻦ ﻣﻨﻈﻮر ﺑﻪ ﺑﺮرﺳﯽ ﺑﺮﺧﯽ از ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺆﺛﺮ ﺑﺮ ﻏﻠﻈﺖ ﻫﻮاي ﻻﯾﻪ ﺗﺤﺘﺎﻧﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﻧﻈﯿﺮ ﺷﯿﺐ ﺷﻮت و ﻋﺪد ﻓﺮود ﺟﺮﯾﺎن و ﻧﻈﺎﯾﺮ آن ﺑﺮ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻫﻮاده ﭘﺮداﺧﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ. ﺟﻬﺖ ﺻﺤﺖﺳﻨﺠﯽ ﻣﺪل از دادهﻫﺎي آزﻣﺎﯾﺸﮕﺎﻫﯽ ﮐﺮاﻣﺮ )2004( ﮔﺮﻓﺘﻪ در اﻣﺘﺪاد ﺧﺮوﺟﯽﻫﺎي ﺗﺤﺘﺎﻧﯽ ﻣﯽﺷﻮد. ﺑﺮاي ﺳﺮﻋﺖﻫﺎي ﺟﺮﯾﺎن ﺑﯿﺸﺘﺮ از ، ﻧﺎﻣﻨﻈﻤﯽﻫﺎي ﺳﻄﺤﯽ ﮐﻮﭼﮏ و اﺟﺘﻨﺎبﻧﺎﭘﺬﯾﺮ ﺟﻬﺖ ﺷﺮوع و رﺧﺪاد ﭼﻨﯿﻦ آﺳﯿﺐﻫﺎﯾﯽ ﮐﺎﻓﯽ اﺳﺖ. ﺗﺄﻣﯿﻦ ﻫﻮا در ﺳﻄﺢ ﺗﻤﺎس ﺑﯿﻦ ﺑﺘﻦ و ﺟﺮﯾﺎن آب ﺟﻬﺖ ﺟﻠﻮﮔﯿﺮي از آﺳﯿﺐﻫﺎي ﮐﺎوﯾﺘﺎﺳﯿﻮن اﻗﺘﺼﺎديﺗﺮﯾﻦ راﻫﮑﺎر و از ﻧﻈﺮ ﺗﮑﻨﯿﮑﯽ ﺳﺎده ﺗﺮﯾﻦ روش ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻫﻮادهﻫﺎ، ﻣﯽﺗﻮان از ﻓﺮﺳﺎﯾﺶ ﻫﺎي ﻧﺎﺷﯽ از ﮐﺎوﯾﺘﺎﺳﯿﻮن ﺑﺮ ﺳﻄﻮح ﺳﺮرﯾﺰﻫﺎ ﺟﻠﻮﮔﯿﺮي ﻧﻤﻮد. ﻫﻮادهﻫﺎ، ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﮐﺎﻫﺶ آﺳﯿﺐﻫﺎي ﮐﺎوﯾﺘﺎﺳﯿﻮن، ﻫﻮا را ﺑﻪ ﻻﯾﻪﻫﺎي ﻧﺰدﯾﮏ ﺑﻪ ﺑﺴﺘﺮ ﮐﺎﻧﺎل وارد ﻣﯽﮐﻨﻨﺪ. در ﺳﺎلﻫﺎي اﺧﯿﺮ روشﻫﺎي ﻋﺪدي ﺷﺎﻣﻞ دﯾﻨﺎﻣﯿﮏ ﺳﯿﺎﻻت ﻣﺤﺎﺳﺒﺎﺗﯽ )CFD( ﺳﻪ ﺑﻌﺪي ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ ﻫﺎي ﺗﮑﻨﻮﻟﻮژي ﮐﺎﻣﭙﯿﻮﺗﺮ و روشﻫﺎي ﻋﺪدي ﺑﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﺗﻮﺳﻌﻪ ﯾﺎﻓﺘﻪ اﺳﺖ. ﻣﺪلﻫﺎي )CFD( ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ ﻣﺪلﻫﺎي ﻓﯿﺰﯾﮑﯽ اﻧﻌﻄﺎفﭘﺬﯾﺮﺗﺮ ﺑﻮده و ﺑﻪ زﻣﺎن، ﻫﺰﯾﻨﻪ و ﺗﻼش ﮐﻤﺘﺮي ﻧﯿﺎز دارﻧﺪ، ﻟﺬا ﺑﻪ ﻃﻮر ﮔﺴﺘﺮده ﺗﻮﺳﻂ ﻣﻬﻨﺪﺳﯿﻦ ﺑﺮاي ﻣﺪل ﮐﺮدن و ﺗﺤﻠﯿﻞ ﻣﻮﺿﻮﻋﺎت ﭘﯿﭽﯿﺪه ﻣﺮﺑﻮط ﺑﻪ ﻃﺮاﺣﯽﻫﺎي ﻫﯿﺪروﻟﯿﮑﯽ، ﻣﺮاﻗﺒﺖﻫﺎي ﻋﻤﺮاﻧﯽ، ﻃﺮحرﯾﺰي اوﻟﯿﻪ ﺑﺮاي اﯾﺴﺘﮕﺎهﻫﺎي ﺗﻮﻟﯿﺪ و اﯾﻤﻨﯽ ﺳﺪ ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده ﻗﺮار ﻣﯽﮔﯿﺮﻧﺪ. در اﯾﻦ ﭘﮋوﻫﺶ ﻏﻠﻈﺖ ﻫﻮا در ﻃﻮل ﺑﺴﺘﺮ ﮐﺎﻧﺎل ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻧﺮم اﻓﺰارﻫﺎي )CFD( ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ. ﺑﺮاي اﯾﻦ ﻣﻨﻈﻮر ﺑﻪ ﺑﺮرﺳﯽ ﺑﺮﺧﯽ از ﭘﺎراﻣﺘﺮﻫﺎي ﻣﺆﺛﺮ ﺑﺮ ﻏﻠﻈﺖ ﻫﻮاي ﻻﯾﻪ ﺗﺤﺘﺎﻧﯽ ﺟﺮﯾﺎن ﻧﻈﯿﺮ ﺷﯿﺐ ﺷﻮت و ﻋﺪد ﻓﺮود ﺟﺮﯾﺎن و ﻧﻈﺎﯾﺮ آن ﺑﺮ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻫﻮاده ﭘﺮداﺧﺘﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ.جهت صحتسنجي مدل از دادههاي آزمايشگاهي كرامر ) 4002 استفاده گرديد. نتايج نشاندهنده كاهش تغييرات غلظت هوا به صورت تابعي نمايي مي باشد.