نام پژوهشگر: ایمان میرزاییان

بررسی عددی جریان در تقاطع کانال باز با زاویه تقاطع 90 درجه
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده فنی و مهندسی 1390
  ایمان میرزاییان   حسین بنکداری

تقاطع های کانال باز از اجزای جدایی ناپذیر و مهم در رودخانه ها و مهندسی هیدرولیک هستند. ساختار جریان در آنها تاثیرات زیادی بر روی نتایج اندازه گیری، انتقال رسوب و پخش آلودگی در تقاطع دارند. پدیده های محلی هیدرولیکی در نزدیکی تقاطع کانال ها، به سبب تاثیر در شرایط جریان کانالهای بالادست از لحاظ طراحی اهمیت زیادی دارند. سطح آزاد، توزیع سرعت و تنش برشی در آنها بطور طبیعی سه بعدی می باشد. توزیع کمیت های دیگر از قبیل پخش و ضرائب پراکنش و همه فرایندهای انتقال سه بعدی هستند. این پایان نامه، یک مطالعه کاراکتری تفصیلی بر پایه مقایسه با داده های آزمایشگاهی را ارائه کرده و با بررسی جریان در تقاطع کانال های باز به سوال هایی که در مطالعات انجام گرفته مطرح هستند، پاسخ می دهد. در این پژوهش الگوی جریان در تقاطع کانال باز با زاویه انشعاب 90 درجه و با استفاده از بسته نرم افزاری? ansys - cfx? در حالت سه بعدی هم ?بصورت دو فازی (هوا و آب) و هم یک فازی (آب) شبیهسازی و جهت صحت سنجی شبیهسازی عددی از نتایج آزمایشگاهی استفاده شده? است. در ادامه الگوی جریان و پروفیلهای سرعت در طیف وسیعی شامل مقایسه نتایج یک فاز و دو فاز انتخاب مش مناسب، اثر نسبت دبی (نسبت دبی بالادست به دبی پایین دست)، اثر عدد فرود، اثر عمق پایین دست بررسی مقایسه شده است. نمودارها و جداول این پژوهش به منظور تحلیل تغییرات سطح آب، میدان سرعت، و ابعاد ناحیه جداشده در مهندسی هیدرولیک و طراحی سازه های هیدرولیکی کاربرد دارد. نتایج عددی با داده های آزمایشگاهی مقایسه و تطابق بالایی را نشان داده اند. اهداف اصلی این مقاله عبارتند از 1) توصیف الگوی جریان در تقاطع های کانال باز، 2) بررسی اثرات پارامترهای هیدرولیکی روی میدان سرعت و عمق جریان، و 3) مطالعه اثر پارامترهای هیدرولیکی روی ناحیه جداشده در تقاطع ها.