بررسی میدان جریان در سدهای لاستیکی تحت اثر اندرکنش سیال- سازه

سدهای لاستیکی، سازه های انعطاف پذیراستوانه ای هستند که به فنداسیون صلب متصل می شوند. سدهای لاستیکی تحت فشار داخلی، ناشی از آب یا هوا، در حالت برافراشته مورد بهره برداری قرار می گیرند. مساله ی تغییر شکل های بزرگ ناشی از فشارهای داخلی و خارجی باعث غیرخطی شدن معادلات حاکم بر رفتار سد لاستیکی می شود. حل رابطه ی دیفرانسیلی تغییر شکل حاکم بر این نوع سازه از پیچیدگی های خاصی برخوردار است. بر این اساس در مطالعه ی حاضر به بررسی رفتار سه بعدی سدهای لاستیکی با اعمال شرایط مرزی برای سازه و سیال به کمک نرم افزار ANSYS پرداخته می شود. در این نرم افزار با حل هم زمان مساله ی سیال و سازه، سطح آزاد آب در جریان عبوری از روی سد و تغییر شکل سد با در نظر گرفتن اندرکنش سیال و سازه به دست می آید. نظر به انعطاف پذیربودن سازه، از حل تغییر شکل های بزرگ بهره گیری می شود. با حل همز مان معادلات اندرکنش سیال-سازه مشخصه های میدان جریان شامل منحنی های خطوط جریان و پروفیل های سرعت و فشار استخراج می شود. در ادامه نتایج مربوط به میدان جریان با مشخصه های هیدرودینامیکی جریان در سرریزهای تاج دایره ای حاصل مطالعات آزمایشگاهی محققین پیشین مقایسه می شود. بررسی نتایج نشان می دهد. رفتار جریان در روی سدهای لاستیکی در حالت تعادل با وجود تغییر شکل های نسبتا بزرگ مشابه سرریزهای تاج دایره ای است