%34تخفیف

مدل‌سازي عددي هيدروليك جريان و آبشستگي در پايين‌دست جريان ترکيبي همزمان از روي سرريز و زير دريچه با استفاده از نرم‌افزار Flow3D

این فایل در 101 صفحه فایل word قابل ویرایش می باشد.

چکیده

در سازه‌های ترکیبی سرریز­-­ دریچه، تداخل جریان از زیر دریچه و روی سرریز باعث اختلاط شدید در جریان و تغییر در توزیع تنش‌های برشی کف می‌شود. از این‌رو شبیه‌سازی عددی الگوی جریان عبوری از این سازه‌ها بسیار پیچیده است. هدف اصلی از این تحقیق، شبیه‌سازی عددی هیدرولیک جریان و آبشستگی در پایین­دست جریان ترکیبی همزمان از روی سرریز و زیر دریچه با استفاده از نرم­افزار Flow3D  است. نرم­افزارFlow3D  یک نرم­افزار قوی در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی است که برای حل مسائل با هندسه پیچیده مورد استفاده قرار مي‌گیرد. این مدل برای شبیه سازی جریان­های سطح آزاد سه­بعدی غیر ماندگار با هندسه پیچیده کاربرد فراوانی دارد. در این تحقیق مدل­سازی در حالت کف صلب و کف متحرک انجام شد و برای واسنجی و صحت­سنجی این نرم­افزار به منظور تخمین پارامترهای جریان در سازه­های ترکیبی، از نتایج آزمایشگاهی صورت گرفته در این تحقیق استفاده شد. به منظور شبیه­سازی پروفیل سطح آب از روش VOF استفاده شد. همچنین برای شبیه­سازی آبشستگی جریان از مدل­های مختلف آشفتگی مانند RNG k-ɛ، k-ɛ و LES بهره گرفته شد. پس از اطمینان از دقت مدل و با   انتگرال­گیری­های پروفیل­های سرعت روی سرریز و زیر دریچه، میزان دبی عبوری از روی سرریز و زیر دریچه تعیین شد. سپس با انجام آنالیز ابعادی، نسبت دبی عبوی از روی سرریز به زیر دریچه، تابعی از عدد فرود (Fr)، نسبت عمق بالادست سازه به بازشدگی زیر دریچه () و هد آب روی سرریز به طول سازه () گردید. مقایسه نتایج مدل­سازی در حالت کف متحرک با نتایج آزمایشگاهی نشان می­دهد که مدل از قابلیت بالایی جهت شبیه­سازی الگو و میزان آبشستگی برخوردار است.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                 صفحه

فصل اول: مقدمه

1-1 مقدمه……………………………………. 2

1-2 تعاریف…………………………………… 3

1-2-1 سرریزها………………………………… 3

1-2-2 دریچه­ها………………………………… 3

1-2-3 سازه ترکیبی سریز – دریچه…………………. 4

1-2-4 آبشستگی………………………………… 6

1-3 ضرورت انجام تحقیق…………………………. 9

1-4 اهداف تحقیق………………………………. 9

1- 5 ساختار کلی پایان­نامه……………………… 10

 

فصل دوم: بررسی منابع

2-1 مقدمه…………………………………… 12

2-2 مطالعات آزمایشگاهی جریان…………………… 12

2-2 مطالعات عددی با نرم­افزار Flow3D…………….. 16

 

فصل سوم: مواد و روش­ها

3-1 مقدمه…………………………………… 22

3-2 نحوه انجام آزمایشات……………………….. 22

3-2-1 مخزن………………………………….. 23

3-2-2 پمپ…………………………………… 23

3-2-3 کانال آزمایشگاهی………………………… 23

3-2-4 مخزن آرام کننده جریان……………………. 24

 

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                 صفحه

3-2-5 مدل سازه ترکیبی سرریز – دریچه…………….. 24

3-3 آنالیز ابعادی……………………………. 25

3-4 شبیه­سازی عددی……………………………. 27

3-4-1 معرفی نرم­افزار Flow3D……………………. 28

3-4-2 معادلات حاکم…………………………….. 32

3-4-3 مدل­های آشفتگی…………………………… 33

3-4-3-1 مدل­های صفر معادله­ای……………………. 35

3 -4-3-2 مدل­های یک معادله­ای……………………. 35

3-4-3-3 مدل­های دو معادله­ای…………………….. 36

3-4-3-4 مدل­های دارای معادله تنش………………… 36

3-4-4 شبیه­سازی عددی مدل……………………….. 37

3-4-4-1 ترسیم هندسه مدل……………………….. 38

3-4-4-2 شبکه بندی حل معادلات جریان……………….. 38

3-4-4-3 شرایط مرزی کانال………………………. 40

3-4-4-4 خصوصیات فیزیکی مدل…………………….. 41

3-4-4- 5 شرایط اولیه جریان…………………….. 43

3-4-4-6 زمان اجرای مدل………………………… 43

 

فصل چهارم: نتایج و بحث

4-1 مقدمه…………………………………… 46

4-2 شبیه­سازی هیدرولیک جریان در حالت کف صلب………. 46

4-2-1 واسنجی نرم­افزار…………………………. 46

4-2-1-1 ارزیابی نرم­افزارپ………………………. 48

4-2-1-2 بررسی تأثیر انقباض جانبی سازه ترکیبی سرریز – دریچه بر هیدرولیک جریان 54

 

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                                 صفحه

4-3 شبیه­سازی آبشستگی پایین­دست جریان…………….. 59

4-3-1 واسنجی نرم­افزار…………………………. 59

4-3-1-1 ارزیابی نتایج نرم­افزار…………………. 61

 

فصل پنجم: پیشنهادها

5-1 مقدمه…………………………………… 70

5-2 نتیجه­گیری……………………………….. 70

5-3 پیشنهادها……………………………….. 71

منابع………………………………………. 74

نقد و بررسی‌ها

هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.

اولین کسی باشید که دیدگاهی می نویسد “مدل‌سازي عددي هيدروليك جريان و آبشستگي در پايين‌دست جريان ترکيبي همزمان از روي سرريز و زير دريچه با استفاده از نرم‌افزار Flow3D”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo