ارایه روش‌های کنترل جلوگیری از خسارات به نیروگاه‌ها به همت محققان ایرانی

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا، مریم آذرپیرا دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر محقق طرح تأثیر پارامترهای هندسی و هیدرولیکی بر دینامیک جریان در گرداب‌های سطحی بر روی آبگیرهای قائم گفت: شکل گیری جریان های گردابی بر روی آبگیر نیروگاه ها آسیب های فراوانی به سازه های نیروگاهی وارد می کند.

وی افزود: به منظور جلوگیری از ایجاد این پدیده و مصون ماندن از اثرات مخرب آن، عمق آب بر روی آبگیر همواره نباید از حد مشخصی کمتر شود. در شرایطی که حجم آب در مخزن کم باشد احتمال شکل گیری جریان گرداب مانع بزرگی در بهره مندی از آب مخازن سد در تولید برق است و از طرفی مکانیزم شکل گیری پدیده گرداب به درستی روشن نشده است.

این محقق یادآور شد: گرداب در آبگیری با پمپ ها و در بسیاری از جریان در سیالات مثل گردباد ها نیز بوجود می آید و در حقیقت این پدیده چالش بزرگی برای پژوهشگران در زمینه مکانیک سیالات محسوب می شود.

آذرپیرا یادآور شد: با توجه به پیچیدگی این پدیده و جایگاه آن در مکانیک سیالات تصمیم گرفتیم مطالعات پایه ای روی این پدیده انجام دهیم.  

وی خاطرنشان کرد: در این پژوهش با مطالعه مشخصه های میدان جریان گرداب و از همه مهم تر بررسی نحوه شکل گیری گرداب، کمک شایانی به شناخت هرچه بیشتر از میدان پیچیده این پدیده شده است علاوه براین براساس نتایج مطالعات با ارایه پیشنهادهایی نوین در کنترل و پیشگیری از شکل گیری گرداب گامی در راستای ارتقای این علم برداشته شده است.

دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر درباره روش تحقیق این طرح گفت: در انجام این پژوهش از سه روش اصلی مطالعات تحلیلی، پژوهش های آزمایشگاهی و مدل سازی های عددی استفاده شده است که در هر بخش نتایج مجزا و نوین ارائه شده است که ماحصل تمامی این مطالعات کمک به شناخت کامل تر از میدان جریان گرداب می کند.  

به گزارش روابط عمومی دانشگاه صنعتی امیرکبیر، آذرپیرا اضافه کرد: از طرفی مطالعات حاضر راه را برای اتجام مطالعات بیشتر نیز باز کرده است و هم اکنون نیز کارهای تحقیقاتی بیشتری در ادامه یافته های موجود در جریان است. به عنوان نمونه در عمل ممکن است دو آبگیر نیروگاهی در کنار هم عمل کنند که نحوه شکل گیری گرداب روی دو آبگیر در حال مطالعه می باشد.  

وی تصریح کرد: اولین نتیجه تحقیق حاضر شناخت پدیده گرداب و در نتیجه پیدا کردن راهکارهای مناسب و مهندسی برای مقابله با آن می باشد. از طرف دیگر نتیجه این تحقیقات به دانش کلی در زمینه شناخت پدیده گرداب در علم مکانیک سیالات کمک می کند.

این محقق درخصوص ویژگی های طرح هم گفت: ارایه روابط تحلیلی از میدان جریان گرداب، انجام مدل سازی های عددی به روش لاگرانژی برای نخستین بار، توسعه و تجهیز سیستم PIV (روش Particle Image Velocimetery بررسی و تحلیل جریان سیال) برای انجام تحقیقات و اندازه گیری های آزمایشگاهی، شناخت پدیده و شکل گیری گرداب و انجام مطالعات آزمایشگاهی به منظور اثر عمق هسته هوا بر مشخصه های میدان جریان گرداب ویژگی های این طرح به شمار می روند.

آذرپیرا تاکید کرد پژوهش های خارجی با تجهیزات بسیار نوین نیز در تلاش برای مطالعه جریان گرداب هستند که ما نیز موفق به انجام این پژوهش و ارایه نتایج ارزنده در این مورد شده ایم.

وی یادآور شد: نتایج این پژوهش برای ارایه نیمه صنعتی دستگاه لیزری PIV که در اندازه گیری ها در مکانیک سیالات کاربرد گسترده ای دارد قابل استفاده  خواهد بود.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به  مزیت های رقابتی طرح گفت: اندازه گیری دقیق گرداب در مراحل شکل گیری در یک هندسه قابل کنترل به وسیله PIV و بررسی مراحل آن، مدل تحلیلی گرداب با فرضیات کمتر و شناخت تاثیر عوامل مختلف بر روی آن، صحت سنجی مدل عددی با داشتن اطلاعات آزمایشگاهی، مدلسازی عددی گرداب با روشهای اولری و لاگرانژی و استخراج اطلاعات بسیار زیاد و با جزییات کامل از گرداب و توسعه آن با تغییرات مشخصه های جریان مثل عمق و سرعت در آبگیر مزیتهای رقابتی این طرح به شمار می روند.

آذرپیرا با اشاره به کاربردهای پروژه گفت: شناخت پدیده گرداب و کمک به افزایش دانش فنی در مورد این پدیده معمول در علم مکانیک سیالات، شناخت راهکارهای مقابله با گرداب و بهینه سازی سازه های نیروگاهی، توسعه روش PIV و بومی سازی آن برای اندازه گیری های دقیق در مکانیک سیالات کاربردهای این طرح به شمار می روند.

 دکتر امیررضا زراتی عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر استاد راهنمای این طرح بوده است.