امیر رضا زراتی

[ 1 ] - الگوی جریان در بالادست کوله پل در بستر فرسایش پذیر

در این مقاله، الگوی جریان در یک تنگ شدگی، به واسطه ساخت کوله­های پل مورد مطالعه قرار گرفته­است. بدین منظور در فلومی به عرض 5/73 سانتیمتر با بستر فرسایش پذیر تنگ شدگی یک پل با ساخت کوله­های آن ایجاد شده و پس از برقراری جریان و به تعادل رسیدن حفره آبشستگی الگوی جریان برداشت شده است. این آزمایش­ها با یک دبی ثابت و دو عمق پایاب متفاوت انجام شده­است. بدین منظور در شبکه نقاط بالادست محور تنگ شدگی سرع...

[ 2 ] - «یادداشت تحقیقاتی» افزایش آبگذری سرریزهای آزاد با قوس‌دار کردن و ازدیاد طول مؤثر تاج

طول مؤثر سرریزها یکی از پارامترهای مؤثر در آبگذری آنها بوده و هر چه بیشتر باشد، هد آب روی سرریز و به دنبال آن ارتفاع سد کاهش می‌یابد. از طرفی افزایش مستقیم طول سرریز، موجب ازدیاد حجم حفاری‌ها و همچنین پهنای تندآب شده و هزینه‌های طرح را افزایش می‌دهد. افزایش طول سرریز در یک فضای محدود راهکاری برای کاهش هزینه‌ها می‌باشد که سرریزهای تاج قوسی نمونه‌ای از این نوع می‌باشد. در مقاله حاضر به کمک یک مدل...

[ 3 ] - تأثیر روش محاسبه سرعت روی وجوه سلول در شبیه‌سازی جریان زیربحرانی در کانال‌های باز

در این تحقیق تأثیر محاسبه سرعت روی وجوه سلول در یک مدل عددی دوبعدی قائم برای حل معادلات نویر-استوکس غیردائمی با قابلیت محاسبه فشارهای دینامیک، برای جریان‌های با سطح آزاد بررسی شده است. در این مدل با بهره‌گیری از الگوریتم پروجکشن، معادلات در سیستم مختصات منحنی‌الخط غیرمتعامد در شبکه‌ای هم‌مکان حل می‌شوند و برای برآورد مقادیر سرعت (شار) روی وجوه حجم کنترل، از روش «میان‌یابی خطی»، و چند روش «میان‌...

[ 4 ] - طراحی بهینه گستره سنگچین با استفاده از ابعاد مختلف سنگ در اطراف پایه پل با مقطع مستطیلی با طوق محافظ و بدون آن

استفاده از سنگچین به عنوان یکی از معمول‌ترین روش‌های کنترل و کاهش آبشستگی در اطراف پایه‌های پل مطرح می‌باشد. طراحی اندازه سنگچین بر اساس بزرگ‌ترین نیروی ناشی از جریان که فقط بر یک محدوده کوچک در اطراف پایه پل به‌عنوان ناحیه بحرانی اعمال می‌شود، انجام می‌گیرد. در حالیکه گستره لایه سنگچین در اطراف پایه پل محدوده وسیعی را، مخصوصاً در پایه‌های مستطیلی در بر می‌گیرد. در نتیجه با توجه به اینکه شدت نیر...

[ 5 ] - بررسی اثرات شکافنده‌ها بر گستره و شیب حفره آبشستگی در پایین‌دست سرریزهای ریزشی

آبشستگی در پایین‌دست سرریزهای ریزشی در سدهای بلند، یکی از مسائل اساسی در  طراحی حوضچه‌های استغراق و سدهای پایاب می‌باشد. یکی از روش‌های کاهش قدرت فرسایش جت آب ریزشی از این سرریزها، استفاده از شکافنده‌ها بر روی وجه پایین‌دست سرریز است. در پژوهش حاضر گستره و شیب حفره آبشستگی پایین‌دست سرریزهای ریزشی آزاد در شرایط وجود و عدم وجود شکافنده، با استفاده از یک مدل آزمایشگاهی بزرگ‌مقیاس به ارتفاع 6 متر،...

[ 6 ] - تأثیر زمان وقوع اوج هیدروگراف سیل بر آبشستگی موضعی در اطراف پایه پل

در مطالعه حاضر تأثیر زمان وقوع اوج سیلاب بر آبشستگی دور پایه پل بررسی شده است. بر این اساس هیدروگراف‌هایی با زمان تداوم یکسان ولی زمان وقوع اوج متفاوت در آزمایشگاه تولید شد. علاوه بر این هیدروگراف‌هایی با دو اوج متوالی با شدت جریان‌های متفاوت در شرایط اوج مورد بررسی قرار گرفت. در هر آزمایش، مشخصات حفره آبشستگی در پلان و پروفیل طولی و همچنین تغییرات زمانی عمق آبشستگی ان...

[ 7 ] - ﻣﺪل‌ﺳﺎزی ﻋﺪدی آبﺷﺴﺘﮕﯽ در ﻣﺤﻞ ﺗﻨﮓﺷﺪﮔﯽ ﮐﻮﻟﻪ ﭘﻞ

ﺑﺎ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ ﭘﯿﺸﺮﻓﺖ روز اﻓﺰون ﻗﺪرت راﯾﺎﻧﻪﻫﺎ و ﺗﻮﺳﻌﻪ ﻣﺪلﻫﺎی ﻋﺪدی ﺗﻮاﻧﻤﻨﺪ ﮐﻪ ﻗﺎدر ﺑﻪ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی ﺟﺮﯾﺎن و اﻧﺘﻘﺎل ‫رﺳﻮب ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺳﻪ‌بعدی ﻣﯽﺑﺎﺷﻨﺪ، اﻓﻖ ﺟﺪﯾﺪی در ﻧﺤﻮه ﻣﺤﺎﺳﺒﺎت ﺑﺮای ﻣﻬﻨﺪﺳان ﮔﺸﻮده ﺷـﺪه اﺳـﺖ. ﻫﺪف اﯾﻦ ﻣﻘﺎﻟﻪ ﻣﺪل‌ﺳﺎزی ﻋﺪدی ﺳﻪ‌بعدی ﺟﺮﯾﺎن و رﺳﻮب در ﻣﺤﻞ ﺗﻨﮓﺷﺪﮔﯽ ﯾﮏ ﭘـﻞ ﺑـﻪ ﻣﻨﻈـﻮر ﻣﺤﺎﺳـﺒﻪ آبﺷﺴـﺘﮕﯽ در ‫اﻃﺮاف ﮐﻮﻟﻪﻫﺎ ﻣﯽﺑﺎﺷﺪ. ﺑﺮای اﯾﻦ ﻣﻨﻈﻮر ﺑﻪ دﻟﯿﻞ ﻗﺎﺑﻠﯿﺖﻫﺎی زﯾﺎد ﻣﺪل ﻋﺪدی SSIIM2، اﯾﻦ ﻣﺪل اﻧﺘﺨﺎب و از آن اﺳﺘ...

[ 8 ] - Design of Riprap Stone Around Bridge Piers Using Empirical and Neural Network Method

An attempt was made to develop a method for sizing stable riprap around bridge piers based on a huge amount of experimental data, which is available in the literature. All available experimental data for circular as well as round-nose-and-tail rectangular piers were collected. The data for rectangular piers, with different aspect ratios, aligned with the flow or skewed at different angles to th...

[ 9 ] - کاربرد مدل‌سازی عددی سه‌بعدی در شبیه‌سازی پدیده‌های پیچیده مهندسی رودخانه

بسیاری از مسائل مهندسی رودخانه پیچیده بوده و نیاز به تحلیل سه‌بعدی جریان و رسوب دارند. با توجه به پیشرفت روز افزون قدرت رایانه ها و توسعه مدل‌های عددی توانمند که قادر به شبیه سازی جریان و انتقال رسوب به صورت سه‌بعدی در هندسه‌های پیچیده می باشند، استفاده از این مدل‌های عددی برای مهندسین امری اجتناب ناپذیر است. اما باید توجه داشت که پیش از به کارگیری، باید دقت این مدل‌ها در شرایط پیچیده و با تو...

[ 10 ] - Wave Evolution in Water Bodies using Turbulent MPS Simulation

Moving Particle Semi-implicit (MPS) which is a meshless and full Lagrangian method is employed to simulate nonlinear hydrodynamic behavior in a wide variety of engineering application including free surface water waves. In the present study, a numerical particle-based model is developed by the authors using MPS method to simulate different wave problems in the coastal waters. In this model flui...

[ 11 ] - شبیه سازی عددی سرریز پلکانی دریچه دار و پتانسیل وقوع پدیده کاویتاسیون در آن

افزایش تراز آب در مخزن سد باعث افزایش میزان انرژی برق‌آبی تولید شده می‌شود. با دریچه‌دار کردن سرریز می‌توان بدون تغییر ارتفاع سد تراز آب در مخزن را افزایش داد. از طرفی دریچه‌دار کردن سرریز دبی در واحد عرض و امکان ایجاد کاویتاسیون را افزایش می‌دهد. در تحقیق حاضر با استفاده از نرم‌افزار Flow-3D ابتدا مدل عددی سرریز پلکانی با استفاده از نتایج آزمایشگاهی کالیبره شده است. در ادامه با هدف افزایش تراز...

[ 12 ] - 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...

[ 13 ] - مطالعه آزمایشگاهی پدیده آبشستگی موضعی در اطراف گروه پایه پل

هدف اصلی پژوهش حاضر ارزیابی حداکثر عمق آبشستگی در شرایط آب زلال در اطراف پایه‌های قرار گرفته در گروه‌پایه‌های دو تایی و سه تایی با چیدمان خطی در شرایط تغییرات فاصله بین پایه‌ها و تغییرات زاویه برخورد جریان است. فاصله بین پایه‌ها (G) از 2 برابر تا 10 برابر قطر پایه (D) و همچنین زاویه برخورد جریان به پایه‌ها از 0 تا 90 درجه متغیر بوده است. نتایج آزمایشات نشان داد که در چیدمان دو پایه حداکثر عمق آ...

[ 14 ] - 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 ...

[ 15 ] - برآورد تغییرات زمانی عمق آبشستگی موضعی در جلوی پایه پل مستطیلی شکل در شرایط جریان غیرماندگار

پدیده آبشستگی موضعی در اطراف پایه پل‌ها به عنوان یکی از عوامل اصلی در تخریب و همچنین افزایش هزینه‌های بهره‌برداری و نگهداری پل‌ها می‌باشد. از طرفی پایه‌ها با مقطع مستطیلی به علت محدوده وسیعتر منطقه جدایش جریان در اطراف پایه، در معرض آبشستگی شدیدتری قرار دارند. در تحقیق حاضر اقدام به ارائه یک روش نیمه تجربی برای محاسبه تغییرات زمانی عمق آبشستگی در جلوی پایه مستطیلی با دماغه گرد و در شرایط جریان ...

[ 16 ] - توسعه مدل عددی برای پیش بینی فشارهای دینامیک در جریان کانال های باز با شبکه منحنی الخط غیرمتعامد

[ 17 ] - هواده های حلقوی در تونل های نعل اسبی

[ 18 ] - مطالعه توزیع تنش برشی جداره در جریان یکنواخت کانال با استفاده از ابزار دقیق و شبیه سازی عددی

[ 19 ] - محاسبه توزیع فشار بر روی پرتاب کننده جامی

[ 20 ] - تاثیر طول طوق بر توسعه آبشستگی موضعی اطراف پایه مستطیل شکل پلها

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

[ 22 ] - Effect of collar on time development and extent of scour hole around cylindrical bridge piers

An experimental approach was carried out to study the time development and extension of scouring around a circular pier protected by a collar. The experiments included the study of scouring around an unprotected pier as well as the pier protected with collars located at different levels. Width of collars was 3 times the pier diameter. It was found that with collars, though the scour depth and t...

[ 23 ] - Effect of Collars and Bars in Reducing the Local Scour Around Cylindrical Bridge Piers

In the present work, the efficiency of single and double collar in reducing scour rate and depth around cylindrical bridge piers was studied experimentally. In order to reduce the strength of wake vortices, different numbers of bars were also installed at the downstream face of the pier in combination with a single collar. The best result was achieved for double collar when the collars were ins...

[ 24 ] - Development of an Implicit Numerical Model for Calculation of Sub and Super Critical Flows

A two dimensional numerical model of shallow water equations was developed tocalculate sub and super-critical open channel flows. Utilizing an implicit scheme the steady stateequations were discretized based on control volume method. Collocated grid arrangement was appliedwith a SIMPLEC like algorithm for depth-velocity coupling. Power law scheme was used fordiscretization of convection and dif...

[ 25 ] - Development of an Implicit Numerical Model for Calculation of SUB-and Super-Critical Flows

A two dimensional numerical model of shallow water equations was developed to calculate sub and super-critical open channel flows. Utilizing an implicit scheme the steady state equations were discretized based on a control volume method. Collocated grid arrangement was applied with a SIMPLEC like algorithm for depth-velocity coupling. A power law scheme was used for discretization of convection...

[ 26 ] - مطالعه پروفیل متوسط دوگانه سرعت طولی در کانال روباز با زبری نسبی متوسط

جریان با زبری نسبی متوسط (نسبت ارتفاع زبری به عمق جریان بزرگتر از 1/80 و کوچکتر از 1/5) در رودخانه‌های کوهستانی دیده می شود. با وجود مطالعات فراوان ، شکل پروفیل سرعت طولی در عمق برای این نوع جریان ناشناخته باقی مانده است. در مطالعه حاضر، سرعت لحظه‌ای جریان در یک کانال مستطیلی روباز با بستر زبر به روش سرعت‌سنجی تصویری ذرات اندازه‌گیری شد. به منظور تحلیل نتایج از روش متوسط‌گیری دوگانه (متوسط‌گیری...