محمد مهدی سیف
محمد مهدی سیف
پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران گرایش آب و سازههای هیدرولیکی
عنوان:
مدلسازی عددی توزیع عرضی سرعت متوسط در عمق و تنش برشی در کانالهای مرکب با سیلابدشتهای مورب
استاد راهنما:
دکتر بهرام رضایی
اساتید داور:
دکتر مجید فضلی- دکتر جلال صادقیان
نگارش:
محمد مهدی سیف
مکان:
آمفی تئاتر
ساعت 14- 24 اسفند 1394
چکیده:
پیشبینی میدان جریان در کانالهای مرکب به علت ماهیت سهبعدی جریان برای مهندسین هیدرولیک امری دشوار تلقی میشود. در کانالهای مرکب منشوری مشخصه اصلی شامل اثر برهمکنش بین جریان سریع در کانال اصلی و جریان آرام در سیلابدشتها میشود. این اختلاف که یک لایه برشی قوي در سطح مشترک بین کانال اصلی و سیلابدشتها ایجاد میکند، منجر به تولید گردابههای بزرگ مقیاس در جهت محور عمودی و نیز جریان ثانویه مارپیچی شکل در جهت محور طولی میگردد. در نتیجه این امر، بین کانال اصلی و سیلابدشتها تبادل اندازه حرکت صورت گرفته که سبب کاهش ظرفیت انتقال جریان در کانال اصلی و افزایش آن در سیلابدشتها میشود. در این تحقیق تلاش گردیده است که میدان جریان در کانالهای مرکب با سیلابدشتهای مورب برای دو زاویه اریب مختلف 1/5 و 2/9 درجه با استفاده از نرمافزار ANSYS-CFX شبیهسازی گردد. نتایج حاصل از شبیهسازی عددی که از طریق حل معادلات میانگین زمانی ناویه – استوکس با استفاده از 4 مدل آَشفتگی k-e، k-e EARSM، Eddy Viscosity Transport Eq و SSG در دو مقطع بالادست و پاییندست جریان و در چهار عمق نسبی متفاوت برای هر یک از زوایای اریب به دست آمده با نتایج حاصل از فلوم آزمایشگاهی مقایسه گردیده است. توزیع سرعت میانگین در عمق، توزیع تنش برشی مرزی، محاسبه دبی در کانال اصلی و سیلابدشتها، توزیع سرعت طولی و عرضی در عمق و پیشبینی گردابههای ناشی از جریان ثانویه با استفاده از 4 مدل آشفتگی انتخاب شده و مقایسه آن با نتایج آزمایشگاهی، از جمله موارد مورد بحث در این تحقیق میباشند. بررسیها نشان میدهد که از بین مدلهای آشفتگی انتخابی مدلهای آشفتگی k-e و Eddy Viscosity توانایی شبیهسازی توزیع سرعت را با دقت نسبتاً خوبی دارند. در حالیکه اختلاف بین نتایج حاصل از شبیه سازی عددی توزیع تنش برشی و دادههای آزمایشگاهی نسبتاً قابل ملاحظه میباشد.
واژههای کلیدی: کانال مرکب منشوری، میدان جریان، شبیهسازی عددی، ANSYS-CFX، مدلهای آشفتگی.
Abstract:
The prediction of the flow characteristics in compound channels with prismatic and non-prismatic floodplains is a challenging task for hydraulics engineers due to the three-dimensional nature of the flow. In prismatic compound channels, the main feature consists of the interaction effect between the fast moving flow in the main channel and the slow moving flow on the floodplains. This difference causes a high shear layer at the interface between the main channel and floodplain, leading to the generation of the large-scale vortices with vertical axes, as well as the helical secondary flow with longitudinal axes.The complexity of the problem rises when the compound channel is no longer a straight prismatic channel. For example, in compound channels with skewed floodplains, due to changes in geometry, water flowing on the floodplain crosses over water flowing in the main channel, resulting in increased interaction between subsections. In this research an attempt has been made to model flow filed in two skewed compound channel cases using ANSYS-CFD software with four turbulence models of k-e, k-e Explicit Algebraic Reynolds Stress Models (EARSM), Eddy Viscosity Transport Equation (Eddy) and Speziale-Sarkar-Gatski (SSG) turbulence model. The results of velocity and shear stress distributions modelling were then compared with the experimental data on compound channel with skewed floodplains (skewed angles of 5.1o and 9.2o). Study shows that all turbulence models are abale to predict depth-averaged velocity distributions fairly well, but when we come to the shear stress modeling, diffrence between the numerical results and and exerimental bata increase. Also present of secondary circulation cels in the main channel have been predicted by tubulence models only for high relative depth and skewed angle.
Key Words: Skewed compound channels, computation fluid dynamics, numerical modeling, turbulence model
به گزارش بسنا، مراسم افتتاحیه این پروژه با حضور محمدعلی زلفیگل وزیر علوم، تحقیقات و فناوری و دکتر علیرضا قاسمیفرزاد استاندار همدان، معاونان وزارتخانههای علوم و مسئولان استانی و ریاست...
دفتر هدایت استعدادهای درخشان دانشگاه بوعلیسینا فهرست اسامی دانشجویان برگزیده آموزشی پژوهشی پانزدهمین همایش سالانه دفتر هدایت استعدادهای درخشان سال ۱۴۰۲ را منتشر کرد. اسامی دانشجویان...
بهراد توتونچی دبیر انجمن علمی دانشجویی مهندسی عمران دانشگاه بوعلی سینا، در جلسه ای با حضور نمایندگان دانشگاه های سراسر کشور، با کسب اکثریت آرا انتخابات، به عنوان دبیر...
در هشتمین نشست از دوره یازدهم هیأت ممیزه دانشگاه بوعلیسینا، آقای دکتر علیرضا حاتمی دارای مدرک دکتری در رشته مهندسی برق با ر أ ی اعضاء از مرتبه...
بدینوسیله انتخاب آقای دکتر آرش فتاح الحسینی را به عنوان پژوهشگر برگزیده دانشگاه در گروه فنی و مهندسی به ایشان و خانواده علمی دانشکده مهندسی تبریک عرض نموده و از خداوند متعال...
بدینوسیله انتخاب دو تن از دانشجویان دانشکده مهندسی مهندس راضیه چهارمحالی در مقطع دکتری رشته مهندسی مواد شاخه خوردگی و مهندسی سطح و مهندس امین نظری در مقطع...
بدینوسیله انتخاب سه عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقایان دکتر جواد بهنامیان ، دکتر حسن علم خواه و دکتر محسن گودرزی در...
براساس اطلاعات پایگاه شاخصهای اساسی علم (ESI)، حضوردکتر محمد حسن مرادی از گروه مهندسی برق دانشکده مهندسی در زمره پژوهشگران پراستناد یک درصد برتر دنیا استمرار پیدا کرد. ...
بدینوسیله انتخاب اعضا محترم هیات علمی سرکار خانم دکتر سموئی (گروه مهندسی صنایع)، جناب آقایان دکتر بابائی (گروه مهندسی عمران)، دکتر حاتمی (گروه مهندسی برق)، دکتر ختن لو (گروه مهندسی...
بدینوسیله انتخاب چهار عضو هیات علمی دانشکده مهندسی جناب آقای دکتر جواد بهنامیان از گروه مهندسی صنایع به عنوان پژوهشگر اول برگزیده، جناب آقای دکتر حسن علم خواه از گروه...
به گزارش بسنا و به نقل از سازمان سنجش، آزمون مرحله نهایی بیست و هشتمین دوره المپیاد علمی دانشجویی کشور با حضور نفرات برگزیده آزمون کارشناسی ارشد (متمرکز) و آزمون غیرمتمرکز المپیاد در دانشگاههای...
به اطلاع دانشجویان محترم می رساند سایت کامپیوتر کارشناسی دانشکده مهندسی به دلیل انجام ثبت نام دانشجویان کارشناسی ورودی 1402 از شنبه 1402/7/22 به مدت یک هفته تعطیل می باشد.
به گزارش بسنا و به نقل از معاونت علمی فناوری ریاست جمهوری، در هشتمین دوره تجلیل از سرآمدان علمی کشور در سال ۱۴۰۲ که با حضور معاون علمی و فناوری و اقتصاد دانشبنیان رئیسجمهور و وزیر علوم...
به اطلاع دانشجویان ورودی جدید تحصیلات تکمیلی (ارشد و دکترا) می رساند، یکشنبه 23 مهر ساعت 11 الی 13 در محل آمفی تئاتر دانشکده مهندسی جلسه معارفه با هیات رییسه دانشکده برگزار می شود. ...
بر اساس اطلاعات جدید نمایه استنادی معتبر scopus ۲۰۲۳، با بررسی مقالات مربوط به ۲۰۲۲، 4 عضو هیات علمی و 1 دانش آموخته دانشکده مهندسی و با بررسی کل مقالات مربوط به سال های مختلف، 1 نفر از اعضای هیات...
نظر به مراتب تعهد، تخصص و تجارب ارزشمند جناب آقای دکتر حسن علم خواه و بنا به پیشنهاد رئیس دانشکده مهندسی، به موجب ابلاغی ایشان با حفظ سمت آموزشی به مدت 2 سال به عنوان...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر امیرسامان خیرخواه به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی صنایع منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب...
در حکمی از طرف ریاست دانشگاه آقای دکتر صالح رازینی به عنوان مدیر گروه رشته مهندسی برق منصوب گردید. در این حکم آمده است : « با احترام و آرزوی توفیق الهی، نظر به مراتب تعهد و تجارب ارزنده...
قابل توجه دانشجویان مصاحبه دکتری: آخرین مهلت شرکت در مصاحبه دکتری برای کلیه رشته ها اعم از برق، کامپیوتر، مواد، صنایع و مکانیک برای دانشجویانی که موفق به انجام مصاحبه...
بدینوسیله فرزندان افتخار آفرین دانشکده مهندسی در سال 1401 را معرفی نموده و با عرض تبریک برای این عزیزان موفقیت روزافزون مسالت می نماید. ...