علی اکبر صالحی نیشابوری

[ 1 ] - بررسی خصوصیات جریان غلیظ در اثر تغییر رژیم جریان

جریان غلیظ یک حرکت نسبی است که بین دو لایة سیال که حتی دارای اختلاف کمی در چگالی هستند ایجاد می‌گردد. این نوع جریانها بخصوص در مواردی مانند ورود آب حاوی رسوب رودخانه ها به مخازن سدها و یا دریاها و دریاچه ها از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و میتواند آثار متفاوتی از قبیل رسوبگذاری در مخازن سدها و مصب رودخانه به دریا و همچنین تغییر بستر مناطق ساحلی و نیز در نواحی فلات قاره برجای بگذارد (Kostic, Par...

[ 2 ] - کاربرد روش اویلری- اویلری در تخمین حداکثر عمق آبشستگی موضعی

آبشستگی موضعی در محل قرارگیری سازه­های آبی تأثیر به­سزایی در طراحی این سازه­ها دارد. بنابراین شناخت رفتار جریان و تغییرات بستر تحت تأثیر حضور سازه­های مختلف امری اجتناب ناپذیر می­باشد. در این مقاله،یک مدل اویلری- اویلری سه‏بعدی برای تخمین حداکثر عمق آبشستگی در پایین­دست سازه­های هیدرولیکی مورد استفاده قرار گرفته است. با به­کارگیری نرم­افزار منبع باز OpenFOAM و ایجاد قابلیت­های مناسب مدل­سازی آب...

[ 3 ] - مطالعه ی پارامترهای موثر در طول پرش هیدرولیکی مستغرق همراه با بلوک های میانی حوضچه ی آرامش

پرش هیدرولیکی مستغرق تحت تأثیر بلوک‌های میانی حوضچه‌ی آرامش، به‌صورت دو نوع رژیم اتفاق می‌افتد ۱. جریان منحرف‌شده به سطح یا رژیم D‌S‌J؛ و ۲. به‌صورت جت دیواره‌یی دوباره متصل‌شونده یا رژیم R‌W‌J. نوشتار حاضر به بررسی تأثیر پارامترهای فاصله‌ی بلوک‌ها از دریچه، ارتفاع بلوک‌ها، و شکل بلوک‌ها بر روی طول پرش هیدرولیکی پرداخته است. بدین منظور از نرم‌افزار فلوئنت برای شبیه‌سازی استفاده و در مجموع ۲۰ مد...

[ 4 ] - مقایسه رویکردهای قطعی و غیرقطعی در بهسازی سامانه کنترل سیلاب حوضه سیل‌برگردان شرق تهران

روند رو به افزایش شهرنشینی در سرتاسر جهان، اثر تغییرات اقلیمی بر افزایش دفعات و شدت رخداد سیلاب‌های شهری، ضرورت توجه به استفاده از منابع آب تجدید شونده و نیز حفظ کیفیت منابع آب موجود، منجر به توجه بیش‌تر به طراحی/بهسازی سامانه‌های کنترل سیلاب شهری شده است. بیشتر تحقیقات صورت گرفته در زمینه روش‌های کنترل سیلاب شهری بر پایه طراحی‌های مبتنی بر قابلیت اطمینان هیدرولیکی و با فرض یک سیلاب طراحی با دو...

[ 5 ] - انتقال بار بستر تحت رژیم پرش رسوبات در جریان آشفته بخش اول: توسعه مدل

در پژوهش حاضر یک مدل عددی سه ­بعدی برای شبیه‌سازی حرکت دانه­های رسوب بر مبنای رویکرد اویلری-لاگرانژی توسعه داده‌ شده است. نیروهایی که بر دانه ­های رسوب وارد می­گردند شامل درگ، لیفت برشی، لیفت چرخشی (مگنوس)، شناوری، جرم اضافه‌ شده، تاریخی بست و همچنین گشتاور چرخشی هستند. معادلات دیفرانسیل مومنتم غیرخطی مرتبه دوم برای محاسبه سرعت­های خطی و زاویه­ای و همچنین موقعیت دانه ­های رسوب استفاده ‌شده‌اند....

[ 6 ] - انتقال بار بستر تحت رژیم پرش رسوبات در جریان آشفته بخش دوم: تحلیل حساسیت پارامترهای مهم مدل

در این پژوهش، مدل سه­ بعدی اویلری-لاگرانژی انتقال رسوب توسعه داده ‌شده در بخش اول این سری مقالات، به‌ منظور پیش­بینی اثرات زبری بستر کانال، دمای آب (اثر لزجت) و چگالی دانه­ های رسوب مورد مطالعه قرار گرفته است. پارامترهای انتخاب‌ شده هم از نظر هیدرولیک انتقال رسوب و هم از نظر بررسی عدم قطعیت داده­های آزمایشگاهی مهم هستند. نتایج نشان می­دهد که افزایش زبری بستر منجر به کاهش مشخصات پرش و در نتیجه م...

[ 7 ] - مطالعه هیدرودینامیک لایه اختلاطی محاط بر یک ناحیه جدایی جریان کم عمق با استفاده از روش SPIV- بخش اول: ساختار جریان متوسط

لایه‌های اختلاطی یا برشی ساختارهای مهم هیدرودینامیکی هستند که در اغلب مسائل مهندسی هیدرولیک نقش مهمی در شکل‌گیری ساختار عمومی جریان داشته و علاوه بر آن پدیده‌هایی مانند انتقال رسوب، پخش آلودگی و تبادل مومنتم جریان‌های متوسط و آشفته را کاملاً تحت تأثیر قرار می‌دهند. در این تحقیق، یک ناحیه چرخشی با استفاده از نصب یک مانع جانبی در کانال شکل گرفته و الگوی جریان در امتداد لایه برشی محاط بر ناحیه چرخش...

[ 8 ] - مطالعه هیدرودینامیک لایه اختلاطی محاط بر یک ناحیه جدایی جریان کم عمق با استفاده از روش SPIV– بخش دوم: مشخصات آشفتگی، ساختارهای لحظه‌ای و مکانی

در این مقاله الگوی جریان در امتداد لایه اختلاطی محاط بر یک ناحیه چرخشی، با استفاده از روش سرعت‌سنجی تصویری ذرات سطحی (SPIV) در موقعیت‌های مختلف اندازه‌گیری شده است. همچنین از تکنیک تزریق ماده رنگی اورانین در مجاورت نورUV برای آشکارسازی ساختارهای مکانی گردابه‌های آشفتگی در طول لایه اختلاطی استفاده شده است. نتایج اندازه‌گیری‌های صورت گرفته نشان می‌دهد که محدوده وقوع حداکثر مقدار انرژی جنبشی آشفتگ...

[ 9 ] - مطالعه توزیع تنش برشی بستر پیرامون سازه‌های رودخانه‌ای با استفاده از پرستون سه‌لوله

در تحقیق حاضر ضمن مرور روش‌های موجود، ابزاری کارامد به نام ابزار سه‌لوله با فرکانس اندازه‌گیری 85 هرتز، برای اندازه‌گیری تنش برشی بستر پیرامون سازه‌های رودخانه‌ای طراحی و ساخته شده است. مزیت اصلی این روش نیاز نداشتن به استقرار حسگر در امتداد جریان موضعی است. این ابزار برای اندازه‌گیری توزیع دقیق تنش برشی بستر پیرامون تک آبشکن مستقیم در بستر تخت و صلب استفاده شده و نتایج حاصل از آن با نتایج تحقی...

[ 10 ] - شبیه‌سازی عددی پخش جت آب در حوضچه استغراق و فشار وارد بر کف آن

در این تحقیق پدیده پخش جت در حوضچه استغراق به کمک نرم­ افزارFlow3D  مدل‌سازی شده است. نتایج مدل‌سازی‌ها نشان می­دهد که این نرم ­افزار توانایی خوبی در پیش ­بینی مشخصات پخش جت در آب ساکن شامل پروفیل‌های سرعت و زوایای پخش در ناحیه جت آزاد و فشار در ناحیه برخورد دارد. همچنین ارتفاع محدوده ­ای از جت که تحت تأثیر کف حوضچه استغراق قرار گرفته به‌خوبی توسط مدل عددی پیش‌بینی می­ شود. نتایج مدل‌های عددی ن...

[ 11 ] - بررسی عددی تأثیر تغییرات ارتفاع شفت قائم بر شکل گیری کاویتاسیون در زانویی سرریز نیلوفری

در قسمت زانویی سرریزهای نیلوفری انتظار می‌رود، بدلیل وجود سرعت بالای جریان که منجر به جداشدگی و افت فشار ناشی از زبری و انحنا می‌شود، کاویتاسیون شکل بگیرد و همین نکته این سرریزها را به عنوان یکی از مستعدترین سرریزها برای وقوع کاویتاسیون تبدیل می‌کند. در پژوهش حاضر تاثیر تغییر ارتفاع شفت قائم بر امکان پذیری وقوع کاویتاسیون در زانویی سرریز نیلوفری با مدلسازی عددی مورد بررسی قرار گرفت. برای مدلساز...

[ 12 ] - تحلیل عددی تأثیر هندسه مجرا بر هوادهی جریان در تخلیه‌کننده تحتانی سد

تخلیه‌کننده تحتانی در سدهای بلند به دلایلی از جمله کنترل آبگیری اولیه، تخلیه رسوبات مخزن، رهاسازی آب جهت آبیاری، و کاهش تراز مخزن برای تعمیر و نگهداری ساخته می‌شود. به علت وجود جریان با سرعت زیاد در قسمت تحت فشار مجرا که در سدهای بلند به ازای بار آبی مخزن سد ایجاد می‌شود، احتمال وقوع کاویتاسیون خصوصاً در اطراف دریچه در این سازه بسیار زیاد است. لذا هوادهی جریان جزء لاینفک جریان در این مجاری محسوب...

[ 13 ] - مطالعه آزمایشگاهی آستانه حرکت سنگدانه‌ها و نواحی مستعد خرابی آبشکن توده سنگی دافع در شرایط مستغرق

در این مقاله به مطالعه آزمایشگاهی اثر پارامترهای مختلف بر سرعت آستانه حرکت سنگدانه‌های تشکیل دهنده آبشکن دافع و تشخیص نواحی مستعد خرابی در این نوع آبشکن‌ها پرداخته شده است. بدین منظور، سرعت آستانه حرکت تک آبشکن توده سنگی دافع با زاویه‌های قرارگیری 100، 110 و 120 درجه نسبت به راستای عمومی جریان، با اندازه قطر متوسط سنگدانه‌های 55/3، 1/7 و 11 میلی متر و با درصد استغراق‌های 2/31، 50 و 7/68 درصد مو...

[ 14 ] - ارایه یک مدل هیدرودینامیک ذرات هموارشده (SPH) استاندارد برای شبیه سازی جریانهای با سطح آزاد

در این مقاله یک مدل لاگرانژی مبتنی بر حرکت ذرات که براساس روش هیدرودینامیک ذرات هموارشده تراکم پذیر (SPH) تهیه شده است، ارایه می‌شود. این مدل قادر به شبیه‌سازی جریانهای سطح آزاد با تغییرات شدید در سطح آزاد است. شکست سد درون یک مخزن بسته به عنوان یکی از آزمونهای اصلی در صحت سنجی مدل‌های عددی جریانهای با سطح آزاد در اینجا شبیه‌سازی می‌شود و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی، تحلیلی و عددی پیشین مقایسه...

[ 15 ] - شبیه سازی عددی جریان در حوضچه آرامش (مطالعه موردی سد تالوار)

تحلیل جریان عبوری از روی سرریزسد و حوضچه آرامش توسط مدل‌های فیزیکی زمان‌بر بوده و هزینه زیادی در بر خواهد داشت. با پیشرفت چشمگیر در توسعه روش‌های عددی یا دینامیک محاسباتی (CFD) در سال‌های اخیر، استفاده از مدل‌های ریاضی و حل عددی معادلات جریان کاربردی‌تر و باصرفه‌تر می‌گردد. در این مقاله شبیه سازی عددی جریان و پرش هیدرولیکی داخل حوضچه آرامش سرریز سد و بررسی اثر دبی بر میدان جریان و توزیع فشار دا...

[ 16 ] - مطالعه آزمایشگاهی الگوی آبشستگی پیرامون آبشکن T شکل منفرد مستقر در قوس 90 درجه

یکی از سازه‌های هیدرولیکی مؤثر در تثبیت سواحل رودخانه آبشکن می‌باشد. در چند دهه اخیر استفاده از آبشکن‌ها در پایداری ساحل خارجی رودخانه‌ها و در مسیرهای قوسی مورد توجه مهندسان هیدرولیک قرار گرفته است. استقرار آبشکن در مسیر جریان باعث ایجاد آبشستگی‌های موضعی در محل آبشکن و تغییرات توپوگرافی بستر می‌گردد. در این مقاله به بررسی هندسه حفره آبشستگی و میزان آبشستگی بیشینه و توپوگرافی بستر پیرامون آبشکن...

[ 17 ] - طراحی بهینه مخازن موج‌گیر دیفرانسیل

یکی از راههای کاهش پدیده ضربه قوچ در مسیر خطوط انتقال آب نیروگاههای آبی، احداث مخزن موج‌گیر در مسیر انتقال آب می‌باشد. مخازن موج‌گیر باعث استهلاک نوسانات جرم‌ گردیده و سبب می‌شوند که امواج فشاری کمتری به داخل تونل کم فشار منتقل گردد. طراحی مخازن موج‌گیر دیفرانسیل معمولاً‌ شامل تعیین متناسب قطر مخزن موج‌گیر، قطر لوله رایزر، تراز سرریزی رایزر، ‌ارتفاع مخزن موج‌گیر و سطح مقطع روزنه‌ها می‌باشد، به ...

[ 18 ] - مطالعه هیدرودینامیکی الگوی جریان آشفته در قوس رودخانه با استفاده از مدل عددی سه بعدی

در این تحقیق، الگوی جریان آشفته در قوس 180 درجه رودخانه به صورت سه بعدی با بکار بردن معادلات کامل ناویر استوکس و استفاده از دو مدل آشفتگی k-e استاندارد و مدل k-w جهت مدل‌سازی تنش‌های رینولدز و بستن سیستم معادلات حاکم(معادلات رینولدز) با روش عددی استفاده شده است. حل معادلات به روش حجم محدود صورت گرفته است. برای صحت‌سنجی نتایج حاصله، از نتایج مدل آزمایشگاهی دانشگاه تربیت مدرس (MHL)1 اس...

[ 19 ] - تغییر شکل نیمرخ بستر دریا در مقابل دیواره ساحلی تحت اثر برخورد امواج شکن

برخورد امواج با بدنه دیواره های احداث شده در سواحل، تغییر شرایط هیدرودینامیکی حاکم در ناحیه مجاور دیواره را به همراه داشته و موجب جابه جایی دله های رسوب در پای سازه می شود. این امر در بررسی دیواره های ساحلی از اهمیت خاصی برخوردار بوده و همواره بعنوان عامل اصلی تخریب این نوع از سازه ها معرفی شده است. در مقاله حاضر که حاصل انجام یک پروژه تحقیقاتی در این زمینه است به ارایه و تحلیل نتایج بدست آمده ...

[ 20 ] - بررسی عددی عمل‌کرد صفحات مستغرق در پتانسیل آب‌شستگی و رسوب‌گذاری جریان کانال باز با تقاطع °90

تقاطع کانال‌های باز پدیده‌ای رایج در رودخانه‌ها، کانال‌های زهکش، شبکه‌های آبیاری و ... می‌باشد. شکل‌گیری ناحیه جدایش در لبه پایین‌دست تقاطع (ناحیه با جریان‌های چرخشی و پتانسیل رسوب‌گذاری بالا) و نیز ناحیه انقباض در دیواره روبرویی تقاطع (ناحیه دارای سرعت‌های بالا و با پتانسیل آب‌شستگی زیاد) از مهم‌ترین مشخصه‌های جریان در این کانال‌ها به حساب می‌آیند. تاکنون تحقیقات وسیعی در زمینه شناسایی الگوی ج...

[ 21 ] - شبیه‌سازی عددی سه‌بعدی الگوی جریان در آبگیری از کانال مستقیم با مقطع ذوزنقه‌ای

در این تحقیق یک مدل عددی سه­بعدی برای شبیه‌سازی فرآیند آبگیری از کانال مستقیم با مقطع ذوزنقه‌ای توسعه داده‌شده ‌است. این مدل معادلات سه­بعدی رینولدز را به‌طور کامل و با روش حجم محدود حل نموده و از مدل آشفتگی k-ω برای حل معادلات آشفتگی استفاده می‌نماید. معادلات در شبکه منحنی‌الخط غیرمتعامد و جابجانشده منفصل شده‌اند. با توجه به عدم تعامد شبکه، آیتم جدیدی در محاسبات چشمه وارد می‌گردد که لازم است م...

[ 22 ] - تغییرات فاصله خط تقسیم جریان از دیواره خارجی قوس با تغییر پارامترهای آبگیر و آبراهه اصلی

آبگیری از رودخانه به منظور کشاورزی، آبرسانی و ... به کار می­رود. آبگیری بدون بند انحرافی منجر به نشست رسوبات در پایین دست آبگیر در رودخانه اصلی می­شود. فاصله خط تقسیم جریان انحرافی از دیواره آبگیر بر مقدار رسوب ورودی به آن تأثیرگذار است. هر عاملی که منجر به کاهش فاصله خط تقسیم جریان ورودی به آبگیر در کف آبراهه اصلی شود، باعث کاهش رسوب وارد شده به آبگیر خواهد شد. پارامترهای هندسی و هیدر...

[ 23 ] - مطالعه موردی بررسی عددی شکل‌گیری کاویتاسیون در سرریز نیلوفری با استفاده از نرم‌افزار Flow3D

در سرریزهای نیلوفری در محل ورودی سرریز و محل اتصال ورودی قیفی­شکل و شفت قائم و همچنین در محدوده زانویی، پیش­بینی می­شود که امکان وقوع کاویتاسیون وجود داشته باشد. این موضوع باعث شده است سرریزهای نیلوفری به عنوان یکی از مستعدترین سرریزها برای شکل­­گیری کاویتاسیون شناخته شوند. در این تحقیق با استفاده از شبیه­سازی عددی این موضوع بررسی شده است. برای مدل­سازی عددی از نرم­افزار Flow3D استفاده شده و بر...

[ 24 ] - اثر سرریز بر دبی دریچه، در مدل ترکیبی سرریز- دریچه استوانه‌ای

مشکلات ته‌نشینی رسوب در پشت سرریز و تجمع مواد معلق در ورودی دریچه را می‌توان با استفاده از مدل ترکیبی سرریز- دریچه کاهش داد به طوری که مواد معلق از روی سرریز و مواد قابل ته‌نشین شدن از زیر دریچه عبور نماید. به علت تاثیر جریان ریزشی از سرریز بر دبی عبوری از دریچه، روند تغییرات ضریب دبی دریچه با پارامترهای هیدرولیکی و هندسی موثر بر آن، در مدل ترکیبی و استفاده جداگانه، متفاوت خواهد بود. بررسی این ...

[ 25 ] - اصلاح هندسی حوضچه آرامش USBR VI با استفاده از مدل عددی

یکی از مستهلک‌کننده‌های انرژی رایج‌، حوضچه آرامش USBR VI است. این حوضچه، سازه‌ای جعبه‌ای شکل به همراه یک دیوار میانی و یک آستانه انتهایی است. در این تحقیق با استفاده از شبیه‌سازی عددی به کمک نرم‌افزار Flow3D هندسه حوضچه به نحوی اصلاح شده است که جریان خروجی دارای توزیع یکنواخت‌تر سرعت نسبت به حالت استاندارد گردد. صحت‌سنجی مدل عددی با مقایسه فشار برداشت شده روی دیوار میانی و عمق جریان روی آستانه ...

[ 26 ] - بررسی تاثیر نحوه تخریب فیوز پلاگ بر دبی خروجی از مخزن سد

روگذری یکی از رایج‌ترین دلایل شکست سدها، مخصوصا سدهای خاکی است که ممکن است با تلفات جانی و خسارت‌های مالی زیاد همراه باشد. فیوز پلاگ به عنوان شیر اطمینان برای محافظت از سد در برابر خرابی‌های فاجعه بار ناشی از روگذری جریان آب بکار می‌رود. در این تحقیق آزمایشگاهی، به بررسی تاثیر نحوه تخریب فیوز پلاگ بر دبی خروجی از مخزن سد ناشی از تغییر عرض و عمق کانال هادی پرداخته شده است. نکته حائز اهمیت در این...

[ 27 ] - شبیه‌سازی عددی آبگیری جانبی لوله‌ای‌شکل از کانال روباز

سازه­های آبگیر که بعنوان سازه­های هدایت آب در کانال­های باز، رودخانه­ها و مخازن سد­ها استفاده می­شوند از قدیمی­ترین مسائل مهندسی هیدرولیک هستند. در این مطالعه، یک آبگیر جانبی لوله­ای به عنوان یک سازه انحراف جریان پیشنهاد گردید که در دیوارهای جانبی یک کانال استفاده می­شود، و مشخصات دبی آبگیری و الگوی جریان آن با استفاده از نرم­افزار Flow-3D مورد بررسی قرار گرفت. شبیه­سازی­ها برای پارامترهای مختل...

[ 28 ] - بررسی اثر عوامل مختلف بر میزان کشش آب ساکن در جریان‌های غلیظ

جریان های چگال از پدیده هایی است که بصورتهای طبیعی و مصنوعی در بسیاری از علوم مربوط به سیالات به وقوع می پیوندد. شناخت چگونگی شکل گیری و حرکت آن در طبیعت کمک شایانی به بررسی تاثیر و نیز پیش بینی این پدیده به منظور کاهش خسارات و حتی استفاده مثبت از آن خواهد نمود. در این تحقیق سعی شده تا با ایجاد شیب های متفاوت در بستر یک مدل فیزیکی، به بررسی تغییرات ایجاد شده بر روی خصوصیات جریان ورودی با دبی و ...

[ 29 ] - بررسی عددی تاثیر ارتفاع و محل تیغه بر رسوب گذاری در حوضچه ته نشینی

ته نشینی به وسیله نیروی ثقل از معمول­ترین و پرکاربردترین روشهای جداسازی ذرات جامد معلق در آب و فاضلاب می­باشد. حوضچه­های ته­نشینی از اجزاء مهم و اصلی در هر فرآیند تصفیه آب به شمار می­روند. به دلیل هزینه بسیار زیاد ساخت و نگهداری این حوضچه­ها، عملکرد بهینه حوضچه‌های ته­نشینی بسیار حائز اهمیت است. محققان به منظور افزایش کارایی حوضچه، روش‌های مختلفی پیشنهاد کرده­اند که در این میان تغییر هندسه با ن...

[ 30 ] - شبیه سازی عددی الگوی جریان در اطراف صفحات مستغرق در مقابل دهانه آبگیر در قوس 180 به منظور تعیین زاویه و ارتفاع بهینه صفحات

[ 31 ] - بررسی آزمایشگاهی اثر تعدادی از پارامترهای طراحی بر رفتار هیدرولیکی سرریز سه جانبی U شکل

[ 32 ] - شبیه‌سازی عددی الگوی جریان سه‌بعدی در آبگیری از کانال مستقیم

در این پژوهش به‌وسیله یک مدل عددی سه­بعدی، فرآیند آبگیری از کانال مستقیم شبیه‌سازی شد. این مدل معادلات ناویر استوکس را در سه بعد به‌طور کامل و با روش حجم محدود حل نموده و از مدل  استاندارد برای حل معادلات آشفتگی استفاده می‌نماید. جهت شبیه‌‌سازی کانال اصلی و انحرافی تنها از یک بلوک محاسباتی به تغییر دادن تعداد سلول‌ها در جهت عرضی استفاده شده‌ است. معادلات در شبکه منحنی‌الخط غیرمتعامد و جابجا نشد...

[ 33 ] - ارائه‌ی یک مدل تلفیقی شبیه‌سازی و بهینه‌سازی برای بهسازی شبکه‌ی کنترل سیلاب شهری (مطالعه موردی : حوضه‌ی سیل‌برگردان شرق تهران)

امروزه، با توجه به افزایش دفعات رخداد سیلاب‌های شدید در مناطق شهری، طراحی و بهسازی سامانه‌های کنترل سیلاب شهری به یک موضوع بسیار حائز اهمیت تبدیل شده است. همچنین، با توجه به بهبود قابل ملاحظه‌ی روش‌ها و منابع محاسباتی، کاربرد مدل‌های تلفیقی شبیه‌سازی عددی و بهینه‌سازی در این زمینه بسیار مفید است. بدین منظور در تحقیق حاضر و با به‌کارگیری نرم‌افزار متلب یک مدل بهینه‌سازی چندهدفه‌ی فراابتکاری به...