صحت‌سنجی پارامترهای شاخص جریان روی سرریز با استفاده از نتایج مدل المان محدود ANSYS CFX (مطالعه موردی: سرریز سد آزاد، سنندج)

Authors: not saved

Abstract:

مدلسازی فیزیکی همراه با استفاده از مدلهای عددی با دقت مطلوب برای شرایطی که امکان مدلسازی به ازای دبیهای زیاد در آزمایشگاه به دلیل محدودیتهای هیدرولیکی و فیزیکی میسر نباشد امری اجتنابناپذیر است. در این تحقیق، ضمن اندازهگیریهای مدل فیزیکی، از مدل عددی المان محدود ANSYS CFX برای شبیهسازی عددی میدان جریان شامل سرعت، فشار و ضریب کاویتاسیون برای مدل سریز سد آزاد استفاده شده است. به کمک دو معیار آماری R2 و RMSE، مدل آشفتگی RNG (k-ε) برای شبیهسازی میدان جریان طی فرآیندهای واسنجی و صحتسنجی انتخاب شد. این مدل توانایی زیادی در تحلیل جریانهای دارای کرنش سریع و خطوط جریان منحنیالخط دارد. علیرغم خطای میانگین 2 تا 3 درصدی بین دادههای مدل عددی و مدل فیزیکی، همگرایی بسیار مناسبی بین دادههای مدل عددی و مدل فیزیکی مشاهده شد که دلیل آن استفاده از مدلهای اویلری-اویلری و مدل لاگرانژی برای جریانهای آشفته دو فازی توسط ANSYS CFX است. با استفاده از مدل عددی، به ازای سیلابهای 1000 ساله، 10000 ساله و حداکثر سیلاب محتمل به ترتیب با مقادیر 1400، 1800 و 2290 مترمکعب بر ثانیه، میدان سرعت، فشار و ضریب کاویتاسیون ارزیابی گردید. نتایج ضمن تایید و انطباق خروجی مدل عددی با مقادیر مدل فیزیکی، در خصوص پدیده مخرب کاویتاسیون مشخص شد در محدوده 115 متری سطح شیبدار تندآب منتهی به پرتاب کننده، ضریب کاویتاسیون زیر خط بحرانی قرار دارد که نیاز به وجود هواده در مسیر تنداب میباشد.

Upgrade to premium to download articles

Already have an account?login

similar resources

شبیه سازی مشخصات جریان روی سرریز نیمه استوانه ای با استفاده از نرم افزار عددی Ansys CFX

سرریزها از مهمترین و پر کاربردترین وسایل اندازه‌گیری شدت ‌جریان در نهرهای باز میباشند و در بسیاری از مطالعات در زمینه‌ی مهندسی آب مورد استفاده قرار میگیرند. مزیت سرریزهای نیمه استوانه‌ای و تاج دایره‌ای نسبت به سایر سازه‌های مهارکننده و اندازه‌گیری، ضریب تخلیه‌ی بالاتر، الگوی جریان پایدار، راحتی عبور اجسام معلق در آب، سهولت در طراحی، اجرا و در نهایت هزینه‌های پایین‌تر میباشد. در این تحقیق با ...

full text

مدل‌سازی عددی جریان به روش ISPH در مسائل شکست سد، جریان از روی سرریز و عملکرد همزمان دریچه و سرریز

مدل‌سازی جریان‌های سطح آزاد با استفاده از نسل جدید روش‌های عددی موسوم به روش‌های بدون المان و به طور خاص روش هیدرودینامیک ذرات هموار1 (SPH) یکی از مسائل مورد توجه در حال حاضر است. در گذشته، بیشترین تحقیقات در این زمینه، بر اساس کارهای آزمایشگاهی و با استفاده از روش‌های عددی با المان انجام شده است. در این تحقیق، تعیین وضعیت جریان سطح آزاد، مانند جریان ناشی از شکست سد، عبور آب از روی س...

full text

محاسبه پارامترهای هیدرولیکی سرعت و عمق جریان بر روی سرریز اوجی بااستفاده از نرم افزار flow-۳d (مطالعه موردی، سرریز سد جره)

با توجه به رشد روزافزون جمعیت و افزایش نیاز به آب، ضرورت احداث سدهای بزرگ و بدنبال آن سرریزهایی که توان عبور دبیهای زیاد را داشته باشند هر بیشتر احساس میگردد. یکی از مشکلاتی که ساختمان سرریز سدها را تهدید میکند پدیده کاویتاسیون است. تجربه نشان داده است که در جریانهای سریع بر روی این نوع سرریزها وقتی که سرعت آب زیاد که یک نرمافزار قوی در زمینه flow-3d شود احتمال خطر کاویتاسیون زیاد میباشد. در ای...

full text

تحلیل اندرکنش دینامیکی سرریز و پی سد بارزو شیروان با استفاده از روش المان مرزی

full text

ارزیابی اندرکنش دینامیکی سازه‌ی سرریز نیلوفری با آب مخزن سد به روش تلفیق حجم محدود ـ المان محدود

در پژوهش حاضر، رفتار سازه‌ی تاج و گلوگاه سرریز نیلوفری در هنگام رخداد سیلاب ارزیابی شده است. سازه‌ی سرریز با استفاده از روش المان محدود و سیال مخزن سد با روش حجم محدود در نرم‌افزار A‌N‌S‌Y‌S شبیه‌سازی شده است. رفتار سازه‌ی سرریز نیلوفری طی سه سناریو شبیه‌سازی شده است: الف) سناریوی تحلیل استاتیکی مخزن خالی سد، ب) سناریوی تحلیل استاتیکی مخزن پر که جریان روی تاج سرریز وجود ندارد و ج) سناریوی تحلیل...

full text

بهینه‌سازی طول و ارتفاع سرریز اوجی با تلفیق الگوریتم ژنتیک و مدل رگرسیون (مطالعه موردی سرریز سد بالارود)

استفادۀ بهینه از منابع آب یکی از کهن‌ترین هدفهای بشر است. امروزه با توجه به هدفها و کاربردهای چندگانۀ سدها، به‌کارگیری تمهیدات مناسب برای بهره‌برداری از سرریزها و مخازن سدها اهمیت بالایی دارد. هدف این تحقیق دستیابی به طول و ارتفاع بهینه برای سرریز اوجی است. به‌منظور تعیین تابع هدف، تغییرات طول سرریز در محدوده 10 تا 30 متر و دورۀ بازگشت سیلاب طراحی در محدودۀ 1000 تا 10000 سال در نظر گرفته شد. ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}

Journal title

فصلنامه تخصصی علوم و مهندسی آب

volume 8 issue 20

pages 43- 57

publication date 2020-07-05

unfollow

{@ msg @}

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

Keywords

مدلسازی عددی المان محدود میدان جریان مدل ANSYS CFX

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com