بررسی میران افت انرزی جریان بر روی سرریز پلکانی با استفاده از ansys

پایان نامه
چکیده

: در دهه های اخیر شناخت تکنولوژی جدید ساخت سد ها با کاربرد مصالح بتن غلطکی (rcc) توسعه و توجه به سرریز پلکانی را به منظور استهلاک انرژی جریان بیشتر کرده است. با تحلیل و شناخت عملکرد هیدرولیکی جریان، تعیین میزان افت انرژی و طراحی مناسب سرریز میسر می گردد. امروزه روش های عددی ابزاری کارامد جهت پردازش پیچیدگی های جریان اغتشاشی می باشد. به همین سبب نرم افزار های تخصصی دینامیک سیالات محاسباتی cfd به وجود آمده اند که امکان استفاده از روش های عددی توسط محققین مهیا شده است. در این پژوهش مدل سازی جریان بر روی سرریز پلکانی با استفاده از روش عددی اجزاء محدود در محیط نرم افزار ansys صورت گرفته است. از آنجا که جریان بر روی سرریز آشفته است، جهت حل جریان های اغتشاشی مدل nke مورد استفاده قرار گرفته و برای تعیین سطح آزاد جریان روش vof به کار رفته است.در نهایت با استفاده از نتایج حاصل از مدل سازی جریان، پارامتر های هیدرولیکی و هندسی موثر بر استهلاک انرژی جریان بر روی سرریز های پلکانی از جمله دبی جریان، ارتفاع پله ها، تعداد پله ها، شیب سرریز مورد بررسی قرار می گیرند. در ادامه به دلیل توانایی این نرم افزار در تهیه پروفیل جریان بر روی سرریز به بررسی و تشخیص رژیم های جریان پرداخته شده است و نتایج حاصل از تحلیل با داده های آزمایشگاهی مقایسه می شود. نتایج حاصل از مدل سازی نشان می دهد که با افزایش دبی جریان در تمام تعداد پله ها از میزان افت انرژی نسبی در طول سرریز کاسته می شود. همچنین با افزایش زیاد تعداد پله ها بر روی سرریز میزان افت انرژی نسبی کاهش می یابد. زیرا با افزایش تعداد پله ها و کاهش ارتفاع پله در واقع اندازه گردابه های درون پله ها کاهش می یابد و پله ها به طور کامل در زیر جریان رویه ای مستغرق می گردد. با بررسی تاثیر شیب سرریز بر افت انرژی مشخص گردید که با افزایش شیب سرریز، حداکثر افت انرژی افزایش می یابد. نتایج حاصل از تحلیل عددی و آزمایشگاهی دارای ضریب همبستگی 876/0 می باشد. و شیب خط رگرسیون در این رابطه برابر با 157/1 می باشد. در حالی که ضریب همبستگی و شیب خط رگرسیون میان رابطه چانسون و نتایج آزمایشگاهی به ترتیب برابر با 842/0 و 493/1 می باشد. روش عددی دقت بالاتری نسبت به رابطه تجربی چانسون دارا می باشد. این میزان معادل 57/60 درصد تخمین زده شده این میانگین برای داده های آزمایشگاهی 56/53 درصد اندازه گیری شده است و میزان میانگین افت برای فرمول چانسون 3/78 درصد بدست آمده است. لذا اختلاف خروجی نرم افزار نسبت به داده های آزمایشگاهی برابر با 2/11 درصد و اختلاف فرمول چانسون با داده های آزمایشگاهی برابر با 84/35 درصد براورد شده است.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مدل‌سازی ریاضی افت انرژی در سرریزهای پلکانی با استفاده از مدل عددی ANSYS-CFX

در این تحقیق سرریز پلکانی با استفاده از مدل عددی CFX شبیه‌سازی شده و میزان استهلاک انرژی تحت­تأثیر پارامترهای هندسی پلکان‌ها و دبی عبوری جریان از روی سرریز بررسی شده است. در این زمینه برای مدل‌سازی آشفتگی جریان از مدل تلاطمی k-ε استاندارد استفاده گردیده است. برای دست­یابی به اه...

متن کامل

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 ...

متن کامل

بررسی هیدرولیک جریان بر روی سرریز پلکانی همراه با زبری

ﺳﺮرﻳﺰ ﭘﻠﻜﺎﻧﻲ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻳﻚ ﺳﺎزة ﻫﻴﺪروﻟﻴﻜﻲ ﺑﺮای اﻳﺠﺎد ﭘﺮاﻛﻨﺶ اﻧﺮژی زﻳﺎد، ﺗﻘﻮﻳﺖ ﻣﻴﺰان ﻫﻮاﮔﻴﺮی ﺟﺮﻳﺎن و ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺳﺎزه ای ﺑﺎ ﻛﺎرﺑﺮد زﻳﺒﺎﺳﺎزی ﻣﺤﻴط به کار می رود. این نوع سازه ها می توانند به عنوان سرریز در سدها، ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﭘﺮاﻛﻨﺪه ﻛﻨﻨﺪه ﻫﺎی اﻧﺮژی در ﻛﺎﻧﺎل ﻫﺎی ﻣﺼﻨﻮﻋﻲ، آﺑﺮاه ﻫﺎ و رودﺧﺎﻧﻪ ﻫﺎ و ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﺗﻘﻮﻳﺖ ﻛﻨﻨﺪة ﻫﻮاﮔﻴﺮی در ﺗﺼﻔﻴﻪ ﺧﺎﻧﻪ ﻫﺎی آب و ﻓﺎﺿﻼب ﺑﻪ ﻛﺎر می‏روﻧﺪ. در عمل سرریز های پلکانی ممکن است ا...

15 صفحه اول

بررسی تغییرات افت انرژی سرریز و طول پرش هیدرولیکی در اثر تلاقی خطوط جریان بر روی بدنه‌ی سرریز اوجی

از جمله سازه­هایی که هزینه‌ی زیادی در هنگام ساخت سدها صرف آن می‌شود، حوضچه‌های آرامش در انتهای سرریزها و سدهای انحرافی می‌باشد. از این رو کاهش طول حوضچه‌های آرامش از لحاظ اقتصادی مسأله­ی مهمی می‌باشد. ابعاد حوضچه‌ی آرامش بستگی به طول پرش هیدرولیکی و عمق ثانویه‌ی پرش دارد. لذا هرچه افت انرژی آب در طول سرریز بیشتر باشد، آب ورودی به حوضچه آرامش دارای انرژی کمتری بوده و بنابراین طول پرش هیدرولیکی ن...

متن کامل

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

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 معی...

متن کامل

بررسی عملکرد هیدرولیکی ناحیه انتقالی پلکانی (پروفیل سدکس) بر روی سرریز پلکانی با شیب زیاد (مطالعه موردی: سد ژاوه)

با پیشرفت تکنولوژی سدهای بتن غلطکی(RCC) و سازگاری سرریز پلکانی با این نوع سدها، استفاده از سرریزهای پلکانی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفت. با توجه به پیچیدگی هیدرولیک سرریزهای پلکانی، مدل های آزمایشگاهی بسیاری جهت دست یابی به روابط تجربی حاکم بر جریان این نوع سرریزها ساخته و آزمایش شده اند. برای بهبود روش های آزمایشگاهی، می توان از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و شبیه سازی عددی مبتنی بر آن استف...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید چمران اهواز

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023