برگزاری دفاعیه دکتری آقای مهندس حامد سرکرده

چکیده این رساله به شرح زیر می‌باشد:
پژوهش حاضر، با تکیه بر سه روش تحلیلی، عددی و تجربی و با محوریت کار آزمایشگاهی، پدیده گرداب در مخازن سد‌ها را بررسی و تحلیل نموده است. در بخش آزمایشگاهی، ابتدا تشکیل گرداب در مخزن و میدان جریان سه بعدی در حضور انواع گرداب‌ها تحلیل شده است. برای انجام آزمایش‌ها از دستگاه سرعت سنج دینامیکی، ADV و همچنین برای ارائه و تفسیر بهتر نتایج از روش هموارسازی اسپیلاین استفاده شده است. نتایج این بخش، تشکیل شیپوره جریان ورودی به آبگیر را در عمق‌های استغراق و اعداد فرود آبگیر مختلف تفسیر و مقایسه می‌کند. سپس تاثیر شرایط هندسی مخزن بر عمق استغراق بحرانی آبگیر در شرایط مختلف هیدرولیکی بررسی و معادله‌ای برای عمق بحرانی با توجه به هندسه مخزن ارائه شده است. در ادامه، افت انرژی در دهانه آبگیر در حضور انواع گرداب‌ها و شیب‌های مختلف بالادست آبگیر با استفاده از دستگاه فشارسنج دینامیکی محاسبه شده است. با تحلیل نتایج نشان داده شد که نزدیک شدن دیواره پیشانی ابگیر به حالت عمودی موجب افزایش افت ورودی و کاهش ضریب تخلیه آبگیرمی شود. همچنین، میزان تاثیر سازه آشغالگیر و صفحه ضدگرداب بر قدرت و نوع گرداب‌های شکل گرفته کمی و در ‌‌نهایت با هم مقایسه شد. نتایج نشان داد، حضور یک سازه آشغالگیر با بازشدگی مشابه یک صفحه ضدگرداب مشبک، می‌تواند اثری مشابه در کاهش قدرت گرداب شکل گرفته در دهانه آبگیر داشته باشد. میزان هوای ورودی به آبگیر برای انواع گرداب‌های با هسته هوا با استفاده از روش پردازش تصویر به انجام رسید. نتایج نشان داد که در قوی‌ترین گرداب شکل گرفته تنها حدود ۶% هوا وارد تونل می‌شود و رابطه‌ای برای دبی هوای ورودی با توجه به عمق استغراق و عدد فرود آبگیر ارائه شد. تاثیر جریان چرخشی روی افت انرژی در طول تونل، نوسانات فشار در طول تونل و نیز یک خم قائمه در مسیر جریان نیز در پژوهش حاضر بدست آمده است. نتایج نشان داد که طول استهلاک گرداب در طول تونل متاثر از قدرت آن می‌باشد. مدلسازی عددی جریان در مخزن بصورت سه بعدی در حضور گرداب نیز به موازات مدل فیزیکی انجام شده و نتایج با مدل آزمایشگاهی بصورت میدان‌های جریان مقایسه شده است. این مدلسازی عددی در تحلیل و بررسی هیدرودینامیک جریان در مخزن نیز بسیار راهگشا بوده و با تطبیق این نتایج با نتایج آزمایشگاهی، تئوری جریان حلزونی و نحوه تشکیل آن در دهانه آبگیر‌ها تدقیق شده است. در انت‌ها با ارائه یک مدل تحلیلی، معادلات ناویر استوکس در حالت سه بعدی برای جریان گردابی حل شد.
واژه‌های کلیدی: گرداب، مخزن سد، تونل نیروگاه، مدل فیزیکی-عددی-تحلیلی، تولید انرژی.
رایانامه جهت ارتباط با دانشجوی فوق: hamed_sarkardeh [AT] yahoo.com