بررسي تأثير نوع رسوبات و تغيير فرم خروجي تخليه كننده تحتاني با به‌كارگيري سازه نيم‌استوانه بر حفره رسوب‌شويي به كمك مدل فيزيكي

Investigation of the Effect of the Kind of Sediments and the Change in the Bottom Outlet Form Using a Semi-Cylinder Structure on the Score Cone by a Physical Model

در روش ‌رسوب‌شويي تحت فشار، زماني‌كه آب از ميان تخليه كننده‌هاي تحتاني خارج مي‌‌شود، پس از گذشت مدت زماني از انجام رسوب‌شويي، حفره‌اي از آبشستگي به شكل مخروط در جلوي دريچه تحتاني به‌وجود خواهد آمد كه ابعاد اين مخروط به پارامترهاي مختلفي همچون دبي جريان خروجي، عمق آب داخل مخزن و نوع رسوبات تجمع يافته در درون مخزن بستگي دارد. در اين پژوهش براي بررسي اثر رسوبات چسبنده و غيرچسبنده بر تشكيل مخروط ‌رسوب‌شويي، از يك مدل فيزيكي با ابعاد مشخص استفاده شد و به‌منظور توسعه روش تخليه رسوبات، يك سازه نيم‌استوانه در جلوي تخليه كننده تحتاني مورد آزمايش قرار گرفت. آزمايش‌ها در دانشگاه شهيد چمران اهواز در دو حالت استفاده از نيم‌استوانه و بدون نيم‌استوانه و همچنين رسوبات چسبنده و غيرچسبنده با دبي‌هاي مختلف و در مجموع به تعداد 90 آزمايش انجام پذيرفت. نتايج نشان داد كه با افزايش دبي، به‌طور متوسط در دو حالت بدون نيم‌استوانه و با نيم‌استوانه افزايش حجم مخروط رسوب‌شويي را همراه دارد. با كاهش ارتفاع آب، جريان از حالت مستغرق خارج شده و به سمت فلاشينگ آزاد مي‌رفت كه در نتيجه افزايش حجم و طول مخروط را شاهد بوديم. استفاده از نيم‌استوانه به‌طور متوسط باعث افزايش رسوب‌شويي شده است كه اين افزايش رسوب‌شويي به‌علت به‌وجود آمدن يك جفت گرداب چرخشي در داخل سازه نيم‌استوانه در دو طرف محور مركزي دريچه است.

In a pressure flushing method, when the water is discharged from the bottom outlet, after a period of flushing, a flushing cone will be formed at the front of the bottom outlet; the dimension of this cone is affected by several parameters such as outlet discharge flow, water depth of reservoir, and the kind of sediments accumulated in the reservoir. In this study, for the effect of cohesive & non-cohesive sediments, a physical model using specific dimensions was employed in order to develop the sediment evacuation method, and them a Semi-Cylinder structure in front of the lower drain was tested. The experiments were carried out using cohesive & non-cohesive sediments under two conditions: with the semicylinder and without it, at 90 experiments. The results indicated that the with discharge was increased, on i average, under both conditions and the volume of the score cone was increased. With decreasing the water depth, the flow mood was changed to free flushing, increasing the length and volume of the score cone. Semi-Cylinder form, on average, increased the volume of sedimentation and the length of sedimentation; this increase could be due to the formation of a pair of rotating Vortexes inside the Semi-Cylinder structure on both sides of the central axis of the valve.