بررسی عددی تاثیر دیوار جان پناه بر عملکرد هیدرولیکی سرریز کلید پیانویی

یکی از مهمترین مسایل بهینه سازی در زمینه مدیریت منابع آب، مسأله بهره برداری بهینه از مخزن سد می باشد. طبق گزارشات ارائه شده یکی از مهمترین دلایل تخریب سدها ناکافی بودن ظرفیت تخلیه سرریزها است، به همین دلیل طراحی سرریز با ظرفیت عبوری بالا از اهمیت ویژه ای برخوردار است. سرریزهای کلید پیانویی نوع جدیدی از سرریزها هستند که ظرفیت تخلیه دبی بسیار بالایی دارند و می توانند به عنوان سازه ای اقتصادی با کارآیی بالا مورد استفاده قرار گیرند. سرریز کلید پیانویی یک راه حل مقرون به صرفه برای افزایش کارآیی سدهای با محدودیت های زیاد، به عنوان مثال فضای محدود، تخلیه سیل بالا، تنوع سطح مخزن کوچک، می باشد. با وجود اینکه بهره وری بالاتر سرریزهای کلید پیانویی در مقایسه با سرریزهای خطی استاندارد نشان داده شده است، ولی هندسه مطلوب سرریز کلید پیانویی بصورت کامل تعریف نشده است. در این تحقیق با استفاده از نرم افزار سیالات دینامیک محاسباتی Flow-3D تأثیر پشت بند بر هیدرودینامیک و ضریب دبی سرریز کلید پیانویی مورد بررسی قرار گرفته است. براساس مدل های مورد بررسی استفاده از دیوار جان پناه تأثیر مثبتی بر کارآیی ضریب دبی دارد. این تأثیر مثبت به دلیل افزایش ارتفاع سرریز در حالت استفاده از دیوار جان پناه نسبت به حالت بدون آن می باشد که در قسمت اضافه شده به عنوان جان پناه مانند یک سرریز لبه تیز عمل کرده و باعث افزایش ضریب آبگذری می شود.