محبوبه شمسی

تاریخ انتشار : Publish : نسخه قابل چاپ Print

 

دانشکده مهندسی

گروه  مهندسی عمران

 

اطلاعیه دفاع برای پایان‌نامه  کارشناسی ارشد در رشته مهندسی عمران گرایش مهندسی آب و سازه‌های هیدرولیکی

 

عنوان:

مطالعه تحلیلی جریان در کانال‌های مرکب غیر منشوری با استفاده از معادلات ناویه- استوکس متوسط‌گیری شده در عمق

 

استاد راهنما:

دکتر بهرام رضائی

 

استاد ممتهن:

دکتر صادقیان

دکتر شکری

 

نگارش:

محبوبه شمسی

 

تاریخ دفاع

یکشنبه 31 تیر ساعت 10

 

مکان: سالن آمفی تئاتر دانشکده مهندسی

 

Faculty of Engineering

Department of Civil Engineering

 

A notification  for Thesis for Master of Sience of Civil Engineering-Hydraulic

 

Title

Analytical Study of Flow in Compound Channels with Non-Prismatic Floodplains based on Depth Averaged Navier-Stokes Equations

 

Supervisor:

Dr. Bahram Rezaei

 

By:

Mahboobeh Shamsi

 

Time: 22 julay at 10 Am

 

Location: amphithetear in Engineering Faculty

 

چكيده:

ماهیت سه­بعدی جریان در کانالهای مرکب با سیلابدشتهای منشوری، پیش‌بینی مشخصات جریان را برای مهندسین هیدرولیک با دشواری مواجه می‌سازد. در کانالهای مرکب به دلیل تفاوت سرعت در کانال اصلی و سیلاب‌دشتها یک‌لایه برشی در فصل مشترک کانال اصلی و سیلابدشتها ایجاد می‌شود که درنتیجه آن، گردابههای بزرگ‌مقیاس با محور قائم و نیز جریان ثانویه مارپیچی شکل در جهت محور طولی ایجاد میگردد. مطالعه جریان در کانال‌های مرکب و شناخت عوامل مؤثر بر جریان در آن‌ها یک عامل ضروری محسوب میشود بهویژه در مواقعی که مسیر رودخانه از دشتی وسیع به درهای تنگ برسد که در این شرایط سیلاب‌دشتها همگرا میشوند. در کانالهای مرکب غیرمنشوری با سیلابدشتهای همگرا، به دلیل تغییرات هندسی سیلابدشتها در طول مسیر جریان، تأثیرات اندرکنش و تبادل اندازه حرکت بین کانال اصلی و سیلابدشتها مدام در حال افزایش است. در این تحقیق جریان در کانال مرکب غیرمنشوری با سیلابدشتهای همگرا بهصورت تحلیلی با استفاده از معادلات ناویه استوکس متوسط گیری شده در عمق موردمطالعه قرارگرفته است. به این منظور در معادله ناویه-استوکس متوسط گیری شده در عمق، تأثیر همگرایی سیلابدشتها بر روی جریان‌های ثانویه به‌صورت پارامتر K اعمال و جواب تحلیلی معادله استخراج‌شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی تحلیلی سرعت متوسط در عمق و تنش برشی با داده‌های آزمایشگاهی کانال مرکب غیر منشوری با زوایای تقارب 31/11 و 81/3 و نیز روش شیونو و نایت مقایسه شده است. بررسی‌ها نشان داده که منظور نمودن تناسب بین مؤلفه طولی و عرضی سرعت در معادله ناویه استوکس منجر به بهبود قابل‌ملاحظه توزیع سرعت و تنش برشی در مقایسه با روش معمول شیونو و نایت می‌شود.

واژههای کلیدی: کانال مرکب غیرمنشوری، سیلاب‌دشت‌های همگرا، روش شیونو ونایت

 

Abstract:

                 The flow characteristics prediction for the hydraulic engineers is a diffcult task because of the three-dimension nature of flow in prismatic compound channels.  In compound channels, due to the difference in velocity in the main channel and the floodplains, a shear layer is developed at the interface between the main channel and the floodplains. As a result, large vortices with a vertical axis as well as a helical secondary flow are generated in the direction of the longitudinal axis (Tominaga and Nezu, 1991). The study of flow field and its parameters in compound channels are considered as an essential issue, especially in the case where the river course reaches from a vast plain to a narrow valley in which the floodplains converge. In compound channels with converging floodplains because of the mass and consequnce momentum exechange between subsections the interaction between the main channel and the floodplains continuesly increase. In this study, the flow in a non-prismatic compound channel with converging floodplains was analyzed analytically using Depth-Averaged Navier-Stokes Equations. For this purpose, in the Depth-Averaged Navier-Stokes equation, the effect of the floodplains convergence on secondary currents is applied as a parameter of K and the analytical solution of the equation is extracted. The results of analytical simulation of the depth-averaged velocity and boundary shear stress were then compared with the experimental data of non-prismatic compound channel with convergence angles of 11.31 and 3.81, as well as the Shiono and Knight Method (SKM). Studies have shown that the inclusion of the proportions between the longitudinal and transverse components of velocity in the Navier Stokes equation leads to a significant improvement in the depth-averaged velocity and the boundary shear stress distribution compared to the conventional of the Shiono and Knight Method.

Key Words: Non-Prismatic Compound Channels, converging floodplains, SKM Method, Analytical method

 

رزومه

محبوبه شمسی

تلفن تماس: 09032854334 

ایمیل:   m.shamsi199@gmail.com

متولد : 1372

ساکن : مازندران- تنکابن

سوابق تحصیلی

مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد

 رشته تحصیلی: مهندسی آب و سازههای هیدرولیکی

دانشگاه محل تحصیل:  دانشگاه بوعلی سینا همدان (ملی)       

مدت‌زمان تحصیل: 1/7/94 الی 97

مقطع تحصیلی: کارشناسی

رشته تحصیلی: مهندسی عمران

دانشگاه محل تحصیل: موسسه آموزش عالی آمل ( غیر انتفاعی)

مدت‌زمان تحصیل: 1/7/90 الی 26/4/94

مقالات داخلی:

مقاله با عنوان کاربرد روش SKM در کانال‌های مرکب با سیلاب‌دشت‌های همگرا برای شانزدهمین کنفرانس هیدرولیک ایران در اردبیل.