شبیه سازی عددی جریان در کانال های مرکب منشوری با سیلاب دشت های شیب دار

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: شبیه سازی عددی جریان در کانال های مرکب منشوری با سیلاب دشت های شیب دار

ارائه دهنده: Provider: زهرا کاظمی

اساتید راهنما: Supervisors: دکتربهرام رضایی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: جناب آقای دکتر جلال صادقیان - جناب آقای دکتر مرتضی شکری

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: تاریخ دفاع: 27/12/1399

مکان ارائه: Place of presentation:

چکیده: Abstract: رفتار هیدرولیکی در کانال‌های مرکب به‌دلیل اندرکنش بین کانال اصلی و سیلاب‌روها نسبت به کانال‌های ساده پیچیده‌تر می‌باشد و برای طراحی آن‌ها شناخت برخی از عوامل موثر بر رفتار هیدرولیکی آن‌ها ضروری است. برای حصول این شناخت می‌توان از نتایج فلوم‌های آزمایشگاهی با نتایج حاصل از مدل‌های عددی بهره گرفت. کاربرد هر یک از این دو روش مستلزم صرف هزینه و زمان قابل توجهی می‌باشد. روش دیگری که می‌توان از آن استفاده کرد تلفیق نتایج آزمایشگاهی و نرم‌افزارهای کاربردی موجود می‌باشد که در صورت حصول نتایج مناسب محدودیت زمانی، مکانی و هزینه را به حداقل خواهد رساند. در این تحقیق تلاش گردیده است که تنشبرشیدرکفکانالاصلیوسیلاب‌دشت‌ها و توزیع سرعت متوسط عمقی در کانالمرکب منشوری با سیلاب‌دشت‌های شیب‌دار به کمکنرم‌افزارانسیسفلوئنت و با مدل آشفتگی k-ε استاندارد شبیه‌سازی و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردد. کانال مرکب مورد مدل‌سازی شده در این تحقیق، شامل کانال اصلی به طول 17 متر، شیب طولی 0016/0، عرض 400 و عمق 50 میلی‌متر و سیلاب‌دشت‌های با عرض 400 و 200 میلی‌متر و با شیب عرضی 075/0 می‌باشند. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که شیب موجود در کف سیلاب‌دشت‌ها در جهت عرض کانال، باعث ایجاد نیروی ثقلی در این نواحی شده که این نیروی ثقلی باعث ایجاد جریان در جهت عرض کانال بر روی سیلاب‌دشت‌ها می‌گردد. در نواحی اندرکنش جریان، در اعماق نسبی بیش‌تر، به‌دلیل ایجاد مکانیزم اندرکنش، جریان شباهت بیش‌تری به جریان برقرار شده در کانال مرکب بدون شیب عرضی سیلاب‌دشت دارد. با توجه به شیب موجود در سیلاب‌دشت‌ها، در اعماق نسبی و دبی‌های کم‌تر، به‌دلیل فوق بحرانی شدن رژیم جریان در برخی نواحی، پرش‌های هیدرولیکی متوالی بر روی سیلاب‌دشت‌ها ایجاد می‌شود که باعث پله‌ای بودن توزیع سرعت و به تبع تنش برشی در این نواحی می‌شود. مقایسه سرعت‌های متوسط عمقی آزمایشگاهی با نتایج عددی نشان داد که در کانال با عرض سیلاب‌دشت 200 میلی‌متر، خطای سرعت اندازه¬گیری شده در کانال اصلی، 14/9 درصد و در سیلاب¬دشت‌ها 42/8 درصد است. این مقادیر برای کانال با سیلاب‌دشت‌های به عرض 400 میلی‌متر به ترتیب 94/1 و 83/6 درصد بود. واژه¬های کلیدی: کانال مرکب، سیلاب‌دشت شیب‌دار، انسیس فلوئنت، تنش برشی، k-ε

فایل: ّFile: تنزيل فایل