شبیه سازی سه بعدی تنش برشی در کانال مرکب مستطیلی با استفاده از مدل عددی Ansys Fluent

Authors

  • رضوان ولیزاده پردیس کشاورزی و منابع طبیعی- دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی-گروه مهندسی آب
  • علی آرمان دانشگاه رازی-پردیس کشاورزی و منابع طبیعی-دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی-گروه مهندسی آب
Abstract:

پیش‌بینی تنش ﺑﺮﺷﻲ در ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎی روﺑﺎز در ﺑﺴﻴﺎری از ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ مانند ﻃﺮاﺣﻲ ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎی ﭘﺎﻳﺪار، محاسبۀ اﻓﺖ اﻧﺮژی و رﺳﻮب‌گذاری در ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎ بااﻫﻤﻴﺖ است. در مواقع سیلابی، به­دﻟﻴﻞ ﺗﻔﺎوت ﻋﻤﻖ ﺟﺮﻳﺎن ﺑﻴﻦ ﻛﺎﻧﺎل اﺻﻠﻲ و  دﺷﺖﻫﺎی ﺳﻴﻼﺑﻲ اﻃﺮاف، ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﻳﺎن ﻧﻴﺰ ﻣﺘﻔﺎوت است و ﻣﺘﻌﺎﻗﺒﺎً ﻣﻴﺰان ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﻲ و ﺗﻮزﻳﻊ آن به شکلی چشمگیر ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻲکند. در تحقیق حاضر، کارایی مدل عددی سه­بعدیAnsys Fluent  در شبیه­سازی پارامترهای مختلف هیدرولیکی برای کانال مرکب مستطیلی با بسترهای صاف و زبر بررسی شده است. مدل آشفتگی و شبکۀ مش­بندی به کمک نتایج حاصل از مدل آزمایشگاهی و مدل عددی صحت‌سنجی و سناریوهای مختلف به کمک مدل عددی مذکور شبیه­سازی شد. مقایسۀ مقادیر تنش ­برشی نشان می­دهد که با کاهش عمق در دشت­های سیلابی، میزان و درصد تنش ­برشی در دشت­های سیلابی افزایش و در کانال اصلی کاهش می­یابد و با افزایش زبری، میزان تنش ­برشی افزایش می­یابد. نتایج بررسی­ها همچنین بیانگر این نکته است که با افزایش دبی قدرت جریان افزایش می­یابد و در محل تلاقی دشت­های سیلابی و کانال اصلی سرعت بیشتر است و گردابه‌هایی در این محل تشکیل می­شود. نتایج این تحقیق می­تواند در طراحی کانال های پایداربه­خصوص در محل تلاقی کانال اصلی و دشت­های سیلابی نقش بسزایی داشته باشد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

شبیه سازی عددی جریان در نواحی مرده مستطیلی کانال آبیاری با استفاده از مدل STAR-CCM+

اهمیت مطالعۀ ناحیۀ مردۀ کناری از آنجا مشخص می‌شود که هنوز تاثیر آن بر مشخصات آشفتگی جریان به طور کامل شناخته شده نیست. تعداد این نواحی، نحوۀ قرار گرفتنشان نسبت به هم و نیز ابعاد هریک به تنهایی می‌تواند تاثیر متفاوتی بر الگوی جریان داشته باشد. در پژوهش حاضر تلاش شد تا کارایی نرم‌افزارSTAR-CCM+ در مدل‌سازی جریان در حضور مجموعه‌ای از نواحی مرده به صورت سه بعدی بررسی شود. به همین منظور از نتایج مدل...

full text

شبیه سازی عددی الگوی جریان سه بعدی در تلاقی کانال های باز

در این تحقیق الگوی جریان در تلاقی 90 درجه دو کانال مستطیلی، به صورت سه بعدی و با استفاده از Fluent 6.3 مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور شبیه سازی جریان آشفته از مدل آشفتگی تنش رینولدز استفاده و جریان به صورت ماندگار تحلیل شده است. برای صحت سنجی نتایج حاصله،‏‏ از نتایج آزمایشگاهی شیومیت استفاده گردیده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل عددی با داده های آزمایشگاهی  نشان می دهد که مدل مزبور الگوی کل...

full text

بررسی تغییرات تنش برشی در مقطع مرکب مستطیلی

     پیش بینی دقیق تنش برشی در کانال­های روباز در بسیاری از مسائل مهندسی نظیر طراحی کانال­های پایدار، محاسبات مربوط به افت انرژی و رسوبگذاری در کانال­ها حائز اهمیت می­باشد. در هنگام سیلاب، بخشی از دبی رودخانه توسط کانال اصلی و بخش دیگر توسط دشت­های سیلابی که در اطراف کانال اصلی قرار دارند، حمل می­شود. به­دلیل تفاوت عمق جریان بین کانال اصلی و دشت­­های سیلابی اطراف، سرعت جریان نیز متفاوت بوده و م...

full text

تأثیر پوشش گیاهی بر تنش برشی و سرعت جریان در کانال مرکب با استفاده از مدل Flow3D

جریان در کانال مرکب به علت تبادل قوی جریان بین کانال اصلی و دشت سیلابی، متفاوت از کانال ساده می‌باشد. در این تحقیق الگوی جریان در کانال مرکب در شرایط بدون پوشش گیاهی و پوشش گیاهی با آرایش موازی مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی تأثیر تراکم پوشش گیاهی بر الگوی جریان از نسبت فاصله بین گیاهان به قطر آنها (L/D) استفاده شد. این نسبت برابر 3، 8 و 16 در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که سرعت طولی و سرعت ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 20  issue 76

pages  77- 94

publication date 2019-09-23

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023