نام پژوهشگر: سید مسعود محروقی

شبیه سازی عددی جریان در حوضچه آرامش به کمک نرم افزار cfx
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سمنان - دانشکده مهندسی عمران 1390
  سید مسعود محروقی   محمد سعید کریمی

شبیه سازی میدان جریان و پرش هیدرولیکی در حوضچه آرامش سد دوستی (واقع در مرز ایران و ترکمنستان) با ابعاد واقعی به کمک نرم افزار cfx و بررسی اثر عوامل مختلف و کارآیی روش عددی در شبیه سازی میدان جریان از اهداف این پایان نامه بوده است. در همین راستا به بررسی اثرات زبری بر میدان جریان، مقایسه شبیه سازی به ازای استفاده از مدل های آشفتگی مختلف مانند k-?، rng و k-? و نیز مقایسه عملکرد مدل های چندفازی گوناگون در شبیه سازی جریان پرداخته شده است. همچنین شبیه سازی به ازای چهار دبی مختلف صورت گرفته و اثرات دبی بر میدان جریان نیز مطالعه شده است. در نهایت با استفاده از قابلیت اتصال بین نرم افزار cfx و ansys workbench آنالیز اندرکنش جریان و سازه حوضچه صورت گرفته است. داده های حاصل از تحلیل عددی تطابق زیادی با نتایج آزمایشگاهی را نشان می دهد. با این حال، به ازای یک شبکه بندی ثابت و با افزایش دبی جریان، اختلاف نتایج تحلیل عددی با مقادیر تجربی بیش تر می شود. به طوری که میانگین این اختلاف از حدود % 3 به ازای کم ترین دبی(1000 متر مکعب بر ثانیه) به نزدیکی % 17 برای حداکثر دبی (5800 متر مکعب بر ثانیه) می رسد. همچنین نتایج به دست آمده، حاکی از کارکرد مناسب حوضچه آرامش مورد بررسی به ازای تقریباً تمامی دبی هاست. تحلیل جریان به ازای زبری های مختلف نیز نشان می دهد که با افزایش زبری بستر، سرعت در نزدیکی بستر کاهش و فشار افزایش پیدا می کند. همچنین مشاهده شد که نتایج حاصل از تحلیل با مدل آشفتگی k-? و مدل چندفازی homogeneous تطابق بهتری با نتایج آزمایشگاهی دارد. در نهایت با توجه به نتایج حاصله از تحلیل وابسته به زمان جریان در مطالعه موضوع اندرکنش، باید بیان کرد که روش عددی با استفاده از مدل های آشفتگی موجود، توانایی پیش بینی طیف گسترده نوسانات فشار در جریانات آشفته نظیر پرش هیدرولیکی را ندارد.