%46تخفیف

دانلود پروژه:مدل‌سازی دوبعدی انتقال بار بستر در جریان آب‌های کم عمق با استفاده از روش حجم محدود

تعداد112صفحه در فایل word

بخش عمران

 کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران

گرایش سازه‌های هیدرولیکی

مدل‌سازی دوبعدی انتقال بار بستر در جریان آب‌های کم عمق با استفاده از روش حجم محدود

 

در طبیعت بیشتر جریان‌ها روی بسترهای متحرک و قابل انتقال صورت می‌گیرد. شناخت و مطالعه مشخصات جریان در بسترهای متحرک یکی از موضوعات مهم مهندسی عمران است.در این تحقیق مدل دوبعدی افقی جریان و انتقال بار بستر توسعه داده شده است. معادلات حاکم در مدل حاضر، معادلات آب‌های کم عمق و معادله Exnerمی‌باشد. معادله Exnerبا فرض انتقال بار بستر با سرعت متوسط جریان و یک پارامتر اندرکنش جریان-رسوب که به صورت یک ضریب کالیبراسیون عمل می‌کند، بدست آمده است. علاوه بر این دبی بار بستر از مدل Grassمحاسبه شده است. در حل عددی معادلات حاکم از روش هم‌زمان استفاده شده است. جهت حل معادلات حاکم برروی شبکه‌های چهارضلعی از روش حجم محدود نوع گودانف با تکنیک آپویند و جهت مدل‌سازی فلاکس‌ها روی سطوح حجم کنترل از روش Roe کهحل تقریبی ریمان با دقت مرتبه یک می‌باشد، استفاده شد است. در نهایت کارایی مدل عددی حاضر توسط آزمون‌های استاندارد مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج مدل با تست‌های یک‌بعدی و دوبعدی که دارای حل دقیق یا حل عددی توسط دیگر محققین هستند مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که مدل حاضر قابلیت شبیه‌سازی اشکال پیچیده امواج را دارا می‌باشد. همچنین مقایسه نتایج مدل حاضردر مدل‌سازی جریان در بسترهای متحرک با نتایج محقیقن دیگر نشان دهنده قابلیت مدل حاضر در مدل‌سازی جریان در بستر‌های متحرک است.

کلمات کلیدی: انتقال باربستر، معادلهExner، مدلGrass، معادلات آب‌های کم عمق، حجم محدود

فهرست مطالب

عنوان…………………………………………………………………………………………..صفحه

فصلاول مقدمه و کلیات.. 1

1-1- تعریفپدیده. 2

1-1-1- آب‌هایکمعمق.. 2

1-1-2- انتقالرسوب.. 2

1-2- اهدافتحقیق. 4

1-3- روشرسیدنبهاهداف تحقیق. 4

1-4- ساختارگزارشتحقیق. 5

فصلدوم مروری بر مطالعات گذشته.. 7

2-1- مطالعاتگذشته. 8

فصلسومروش تحقیق.. 23

3-1- قوانینبقا. 24

3-2-جریانآبباسطحآزاد. 25

3-3- معادلاتآب‌هایکمعمق. 26

3-4- انتقالباربستر. 30

3-4-1- معادلهExner. تئوریحرکتاولیه.. 31

3-4-2- مدل‌هایتجربیانتقالرسوب.. 35

3-4-3- رابطهDuBoys. 35

3-4-4- مدلExner. 36

3-4-5- مدلGrass. 37

3-5- اصولروش‌هایعددی. 38

3-5-1- روشیک‌بعدی.. 39

3-5-2- روشدوبعدی.. 41

3-5-3- مسائلتئوری.. 45

3-6- روش‌هایبادقتمرتبهاول. 45

3-6-1- روشآپویندگودانف.. 45

3-6-2- شرطپایداریبرایروشگودانف.. 52

3-6-3- شرایطمرزی.. 52

3-7- مسئلهریمانبرایمعادلاتآب‌هایکمعمق. 53

3-8- روش‌هایحلتقریبیمسئلهریمانبادقتمرتبهاول. 55

3-8-1- روشHLL.. 55

3-8-2- روشHLLC.. 56

3-8-3- روشRoe. 58

3-8-3-1- رفعآنتروپیبرایحلکنندهRoe. 60

3-9- راهحلهم‌زمان (Coupled). 62

فصلچهارم کاربرد مدل عددی حاضر.. 67

4-1- کاراییمدل. 68

4-1-1- شبیه‌سازیشکستسددرحالتیک‌بعدی.. 68

4-1-2- شبیه‌سازیشکستسددایر‌ه‌ایدرحالتدوبعدی.. 77

4-1-3- شبیهسازیبسترمتحرکدرحالتیک‌بعدی.. 87

4-2- شبیه‌سازیبسترمتحرکدرحالتدوبعدی. 91

فصلپنجم نتایج و پیشنهادها.. 93

5-1- نتیجه‌گیری. 94

5-2- پیشنهادها. 95

منابع.. 96

فهرست جداول

عنوان …………………………………………………………………………………………..صفحه

جدول 4-1: شرایطاولیهآزمون‌ها. 68

جدول 4-2: مقایسهسطحارتفاعآبجریانمدلعددیحاضربانتایجراهحلدقیقومدلHudson  89

جدول 4-3: مقایسهارتفاعمتحرک بسترجریانمدلعددیحاضربانتایجراهحلدقیقومدلHudson. 90

فهرست اشکال

عنوان …………………………………………………………………………………………..صفحه

شکل 3-1: جریانآبآزادبایکسطحآزادتحتنیرویجاذبه. 25

شکل 3-2: متغیرهایفیزیکیبرایمعادلاتآب‌هایکمعمقدرنظرگرفتهشده. 31

شکل 3-3: شرایطحرکتباتوجهبهنظریهShields. خطنشاندهندهوضعیتحرکتاولیه،باتوجهبهعددرینولدزذرات. 34

شکل3-4: حجمکنترل درفضا …. 39

شکل 3-5 : حجمکنترل درفضاx-t 43

شکل3-6: حجمکنترلکارتزین درفضایدوبعدیx-y 44

شکل 3-7: روشآپویندگودانفبرایجریانیکبعدی. 47

شکل3-8: دهالگویممکنبرایارزیابی برایمحاسبهشارگودانفدرحالتیک‌بعدی  49

شکل3-9: الگوهایممکنموجدرحلمسئلهریمانبرایمعادلاتدوبعدیآب‌هایکمعمق  54

شکل3-10: ساختارامواجبرایتخمینسرعتانتشارامواجدرسمتچپوراستحجمکنترلبرایمسئلهریمانبرایروشHLL. 56

شکل3-11: سرعتانتشاروساختارامواجهمراهباموجمیانیروشHLLCبرایمسئلهریمانمعادلاتآب‌هایکمعمق. 57

شکل4-1: مقایسهنتایجمدلحاضربرایسطحآزادبانتایجارائهشدهToroبرایآزموناول  70

شکل 4-2: مقایسهنتایجمدلحاضربرایسرعتجریانآببانتایجارائهشدهToroبرایآزموناول  70

شکل 4-3: مقایسهنتایجمدلحاضربرایسطحآزادبانتایجارائهشدهToroبرایآزموندوم  71

شکل4-4: مقایسهنتایجمدلحاضربرایسرعتجریانآببانتایجارائهشدهToroبرایآزموندوم  72

شکل 4-5: مقایسهنتایجمدلحاضربرایسطحآزادبانتایجارائهشدهToroبرایآزمونسوم  73

شکل 4-6: مقایسهنتایجمدلحاضربرایسرعتجریانآببانتایجارائهشدهToroبرایآزمونسوم  73

شکل 4-7: مقایسهنتایجمدلحاضربرایپروفیلسطحآببانتایجارائهشدهToroبرایآزمونچهارم  74

شکل4-8: مقایسهنتایجمدلحاضربرایسرعتجریانآببانتایجارائهشدهToroبرایآزمونچهارم  75

شکل 4-9: مقایسهنتایجمدلحاضربرایپروفیلسطحآببانتایجارائهشدهToroبرایآزمونپنجم  76

شکل 4-10: مقایسهنتایجمدلحاضربرایسرعتجریانآببانتایجارائهشدهToroبرایآزمونپنجم  76

شکل 4-11: سطحآبدرزمانt=0 sبرایشکستسددایرهایشکل. 77

شکل 4-12: موقعیتسطحآزادمحاسبهشدهدرزمانt=0.4 sدرمسئلهشکستسددایره‌ا‌ی.  78

شکل 4-13: مقایسهنتایجمدلحاضربانتایجارائهشدهتوسطToroدرزمانt=0.4 sبرایسطحآزادمحاسبهشدهدرمسئلهشکستسددایره‌ای.. 79

شکل 4-14: موقعیتسطحآزادمحاسبهشدهدرزمانt=0.7 sدرمسئلهشکستسددایره‌ا‌ی.  80

شکل 4-15: مقایسهنتایجمدلحاضربانتایجارائهشدهتوسطToroدرزمانt=0.7sبرایسطحآزادمحاسبهشدهدرمسئلهشکستسددایره‌ای.. 80

شکل 4-16: دیدازبالاموقعیتسطحآزادمحاسبهشدهدرزمانt=1.4 sدرمسئلهشکستسددایره‌ا‌ی.. 81

شکل 4-17: دیدازپایینموقعیتسطحآزادمحاسبهشدهدرزمانt=1.4 sدرمسئلهشکستسددایره‌ا‌ی.. 82

شکل 4-18: مقایسهنتایجمدلحاضربانتایجارائهشدهتوسطToroدرزمانt=1.4 sبرایسطحآزادمحاسبهشدهدرمسئلهشکستسددایره‌ای.. 82

شکل 4-19: دیدازبالاموقعیتسطحآزادمحاسبهشدهدرزمانt=3.5 sدرمسئلهشکستسددایره‌ا‌ی.. 83

شکل 4-20: دیدازپایینموقعیتسطحآزادمحاسبهشدهدرزمانt=3.5 sدرمسئلهشکستسددایره‌ا‌ی.. 84

شکل 4-21: مقایسهنتایجمدلحاضربانتایجارائهشدهتوسطToroدرزمانt=3.5 sبرایسطحآزادمحاسبهشدهدرمسئلهشکستسددایره‌ای.. 84

شکل 4-22: دیدازبالاموقعیتسطحآزادمحاسبهشدهدرزمانt=4.7 sدرمسئلهشکستسددایره‌ا‌ی.. 85

شکل 4-23: دیدازپایینموقعیتسطحآزادمحاسبهشدهدرزمانt=4.7 sدرمسئلهشکستسددایره‌ا‌ی.. 86

شکل 4-24: مقایسهنتایجمدلحاضربانتایجارائهشدهتوسطToroدرزمانt=4.7 sبرایسطحآزادمحاسبهشدهدرمسئلهشکستسددایره‌ای.. 86

شکل 4-25: مقایسهارتفاعسطحآزادآبمدلحاضر،مدلبادقتمرتبهدومHudsonوحلدقیقدرزمانt=3s 88

شکل 4-26: مقایسهارتفاعبسترمتحرکمدلحاضر،مدلبادقتمرتبهدومHudsonوحلدقیقدرزمانt=30s 88

شکل 4-27: نتایجعددیمدلحاضربرایارتفاعبستردرآزمونبسترتپهمخروطیمتحرکدوبعدیدرt=500 s.. 91

شکل 4-28: نتایجعددیارتفاعبستر برایآزمونبسترتپهمخروطیمتحرکدوبعدیدرt=500 sتوسطمدلHudson[39].. 92

1 دیدگاه برای دانلود پروژه:مدل‌سازی دوبعدی انتقال بار بستر در جریان آب‌های کم عمق با استفاده از روش حجم محدود

  1. Emmanuel

    Wonderful blog you have here but I was curious about
    if you knew of any forums that cover the same topics discussed
    in this article? I’d really love to be a part of community where
    I can get feed-back from other knowledgeable people that share the
    same interest. If you have any suggestions, please let me know.
    Thank you!

    Feel free to surf to my web blog … Køb levetiracetam online med lethed

دیدگاه خود را بنویسید

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