مدلسازی جریان آب های کم عمق در تقاطع سه راهی کانال های باز
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده عمران
- نویسنده مرجان فرزین
- استاد راهنما ابراهیم علامتیان رامین امینی
- سال انتشار 1391
چکیده
در این پایان نامه، نحوه تقسیم جریان در یک کانال tشکل بررسی می گردد. برای بررسی این مسئله، یک مدل عددی به زبان fortran نوشته می شود. با توجه به اینکه مدل آزمایشگاهی تغییرات سطح آب زیادی را نشان می دهد، لازم است که مدل عددی قادر به مدلسازی سطح آب باشد. به همین منظور، از معادلات ناویر- استوکس انتگرال گرفته شده در عمق (معادلات آب های کم عمق) استفاده می گردد. همچنین با توجه به اینکه در حین تقسیم جریان امواج تیز و پرش هیدرولیکی در کانال جانبی و اصلی رخ می دهد، نیاز به مدلی است که قابلیت مدلسازی موج های شوک را داشته باشد. با توجه به اینکه مدلسازی موج های شوک در واقع حل مسئله ریمان می باشد، نیاز است که مدل شامل حل کننده ریمان نیز باشد. از اینرو از یک مدل عددی معادلات ناویر- استوکس انتگرال گرفته شده در عمق به صورت حجم های محدود همراه با حل کننده ریمان استفاده می گردد. حل کننده ریمان در این مدلسازی، الگوریتم roe می باشد که به خوبی توانایی خود را در مسائل ریمان دوبعدی به اثبات رسانده است. پس از نوشتن کد عددی، نیاز به ارزیابی عملکرد این مدلسازی می باشد. برای اینکار ابتدا کد عددی نوشته شده برای مسئله شکست سد به کار رفت که جواب های آن مطابقت مطلوبی با حل تحلیلی آن داشت و سپس برای مسئله برخورد دو موج نیز به کار رفت که در اینجا نیز صحت جواب ها به خوبی به اثبات رسید. در نهایت این مدل برای نحوه تقسیم جریان در یک کانال tشکل به کار گرفته شد که نتایج آزمایشگاهی آن موجود بودند. مقایسه نتایج آزمایشگاهی و عددی تطابق قابل توجه ای را به اثبات رساند و امواج تیز و پرش هیدرولیکی به خوبی مدلسازی گردیده بودند. مسئله برای تعداد مختلفی از مش های مثلثی بررسی گردید و به این ترتیب حداقل تعداد مش های مورد نیاز تعیین گردید. برای ایجاد مش از برنامه mike و برای نمایش نتایج از برنامه tecplot استفاده گردید. همچنین مسئله برای نحوه توزیع جریان مورد بررسی قرار گرفت و با نتایج آزمایشگاهی موجود مقایسه شد، و عملکرد مطلوب کد عددی در این زمینه به اثبات رسید. در پایان مسئله برای زبری های مختلف کانال مدلسازی گردید تا اثر زبری بر نتایج مدلسازی مشخص گردد؛ سپس نموداری برای تعیین طول گردابه در برابر مقدار ضریب زبری ارائه شد.
منابع مشابه
مدلسازی کانال های آکوستیک در آب های کم عمق
کانال های آکوستیکِ زیر آب بعنوان یکی از سخت ترین بسترهای ارتباطی شناخته می شوند. محو شدگیِ متغیر با زمان، تضعیفِ وابسته به فرکانس، و سرعت پایینِ انتشار از جمله مهمترین ویژ گی های چنین کانال هایی هستند. در آب های کم عمق پدیده ی چند مسیرگی بدلیل انعکاساتِ سطح و بستر آب بسیار شدید است که باعث می شود کانال از تعداد زیادی مسیر تشکیل شود که در اثر سرعت پایینِ انتشار گستردگی زمانیِ بالایی دارند. علاوه بر این...
15 صفحه اولمدلسازی تحلیلی و عددی جریان زیر سطحی در کانال های باز با مقطع نیم دایره
در این مقاله، راه حل تحلیلی و مدل سازی عددی برای محاسبه سرعت نشت حالت پایدار محصور نشده از یک کانال منحنی شکل با مقطع نیم دایره و با نسبت ارائه شده است. راه حل تحلیلی محاسبه سرعت نشت از کانال های منحنی شکل به دلیل مشکل بودن نگاشت کانفرمال پروفیل سطح مقطع این گونه کانال ها عمومیت نیافته است. در کار حاضر از هدوگراف سرعت و تبدیل شوارتز- کریستوفل برای نگاشت کانفرمال استفاده شده است. سپس محاسبات راه...
متن کاملشبیه سازی عددی الگوی جریان سه بعدی در تلاقی کانال های باز
در این تحقیق الگوی جریان در تلاقی 90 درجه دو کانال مستطیلی، به صورت سه بعدی و با استفاده از Fluent 6.3 مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور شبیه سازی جریان آشفته از مدل آشفتگی تنش رینولدز استفاده و جریان به صورت ماندگار تحلیل شده است. برای صحت سنجی نتایج حاصله، از نتایج آزمایشگاهی شیومیت استفاده گردیده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل عددی با داده های آزمایشگاهی نشان می دهد که مدل مزبور الگوی کل...
متن کاملبررسی 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...
متن کاملمنابع 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 صنعتی شاهرود - دانشکده عمران
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023