به گزارش ایسنا، 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 جریان‌های گردابی بر روی آبگیر نیروگاه‌ها آسیب‌های فراوانی به سازه‌های نیروگاهی وارد می‌کند.

این محقق عنوان کرد: 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 شکل‌گیری پدیده گرداب به درستی روشن نشده است؛ گرداب در آبگیری با پمپ‌ها و در بسیاری از جریان در سیالات مثل گردبادها نیز بوجود می‌آید و در حقیقت این پدیده چالش بزرگی برای پژوهشگران در زمینه مکانیک سیالات محسوب می‌شود.

به گفته دانش‌آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر، با توجه به پیچیدگی این پدیده و جایگاه آن در مکانیک سیالات تصمیم گرفتیم مطالعات پایه‌ای روی این پدیده انجام دهیم. 

آذرپیرا خاطر نشان کرد: در این پژوهش با مطالعه مشخصه‌های میدان جریان گرداب و از همه مهمتر بررسی نحوه شکل گیری گرداب، کمک شایانی به شناخت هرچه بیشتر از میدان پیچیده این پدیده شده است. علاوه براین براساس نتایج مطالعات با ارائه پیشنهادهایی نوین در کنترل و پیشگیری از شکل‌گیری گرداب گامی در راستای ارتقای این علم برداشته شده است.

وی درباره روش تحقیق این پروژه گفت: در انجام این پژوهش از سه روش اصلی مطالعات تحلیلی، پژوهش‌های آزمایشگاهی و مدلسازی‌های عددی استفاده شده است که در هر بخش نتایج مجزا و نوین ارائه شده است که ماحصل تمامی این مطالعات کمک به شناخت کاملتر از میدان جریان گرداب می‌کند. 

وی اضافه کرد: از طرفی مطالعات حاضر راه را برای انجام مطالعات بیشتر نیز باز کرده است و هم اکنون نیز کارهای تحقیقاتی بیشتری در ادامه یافته‌های موجود در جریان است. به عنوان نمونه در عمل ممکن است دو آبگیر نیروگاهی در کنار هم عمل کنند که نحوه شکل‌گیری گرداب روی دو آبگیر در حال مطالعه است.

دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر خاطر نشان کرد:. اولین نتیجه تحقیق حاضر شناخت پدیده گرداب و در نتیجه پیدا کردن راهکارهای مناسب و مهندسی برای مقابله با آن است. از طرف دیگر نتیجه این تحقیقات به دانش کلی در زمینه شناخت پدیده گرداب در علم مکانیک سیالات کمک می‌کند.

آذرپیرا در خصوص ویژگی‌های طرح گفت: ارائه روابط تحلیلی از میدان جریان گرداب، انجام مدلسازی‌های عددی به روش لاگرانژی برای نخستین بار، توسعه و تجهیز سیستم PIV برای انجام تحقیقات و اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی، شناخت پدیده و شکل‌گیری گرداب و انجام مطالعات آزمایشگاهی به منظور اثر عمق هسته هوا بر مشخصه‌های میدان جریان گرداب ویژگی‌های این پروژه به شمار می‌روند.

وی با تاکید بر اینکه پژوهش‌های خارجی با تجهیزات بسیار نوین نیز در تلاش برای مطالعه جریان گرداب هستند که ما نیز موفق به انجام این پژوهش و ارائه نتایج ارزنده در این مورد شده‌ایم، گفت: نتایج این پژوهش برای ارائه نیمه صنعتی دستگاه لیزری PIV که در اندازه‌گیری‌ها در مکانیک سیالات کاربرد گسترده‌ای دارد، قابل استفاده خواهد بود.

محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به مزیت‌های رقابتی طرح گفت: اندازه‌گیری دقیق گرداب در مراحل شکل‌گیری 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 جزئیات کامل از گرداب و توسعه آن با تغییرات مشخصه‌های جریان مثل عمق و سرعت در آبگیر مزیت‌های رقابتی این طرح به شمار می‌روند.

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 بهینه‌سازی سازه‌های نیروگاهی، توسعه روش PIV و بومی‌سازی آن برای اندازه‌گیری‌های دقیق در مکانیک سیالات کاربردهای این پروژه به شمار می‌روند.

به نقل از دانشگاه امیرکبیر، دکتر امیررضا زراتی عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر استاد راهنمای این پروژه بوده است.

انتهای پیام