پیش‌بینی توزیع سرعت و تنش برشی در کانال­های مرکب غیر منشوری با سیلاب‌دشت­های همگرا با استفاده از مدل آشفتگی LES

پیش‌بینی توزیع سرعت و تنش برشی در کانال­های مرکب غیر منشوری با سیلاب‌دشت­های همگرا با استفاده از مدل آشفتگی LES


پیش‌بینی توزیع سرعت و تنش برشی در کانال­های مرکب غیر منشوری با سیلاب‌دشت­های همگرا با استفاده از مدل آشفتگی LES

نوع: Type: پایان نامه

مقطع: Segment: کارشناسی ارشد

عنوان: Title: پیش‌بینی توزیع سرعت و تنش برشی در کانال­های مرکب غیر منشوری با سیلاب‌دشت­های همگرا با استفاده از مدل آشفتگی LES

ارائه دهنده: Provider: مرجان منادی

اساتید راهنما: Supervisors: دکتر جلال صادقیان - دکتر بهرام رضایی

اساتید مشاور: Advisory Professors:

اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر جلال اکبری - دکتر مرتضی شکری

زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 19 اسفند 1398 ساعت 17:30

مکان ارائه: Place of presentation: آمفی تئاتر دانشکده

چکیده: Abstract: یکی از جنبه‌های مهم هیدرولیک رودخانه‌ها، توزیع عرضی سرعت و تنش برشی مرزی آن‌ها است. رودخانه‌ها در محدوده انتهایی خود معمولا به شکل مقطع مرکب ظاهر می‌شوند؛ به طوری‌که در هنگام سیل، آب از کانال اصلی رودخانه لبریز شده و وارد سیلاب‌دشت‌ها می‌شود. سیلاب‌دشت‌ها به واسطه نزدیکی به ساحل رودخانه و نیز داشتن عرض زیاد و خاک حاصل‌خیز همواره از جنبه‌های مختلف تفریحی، تجاری، کشاورزی و مسکونی مورد توجه بوده‌اند. بنابراین آگاهی از هیدرولیک جریان در سیلاب‌دشت‌ها برای تامین حفاظت انسان‌ها و نیز سازه‌ها و تاسیسات موجود در آن‌ها لازم و ضروری است. در این پژوهش، تنش برشی در کف کانال اصلی و سیلاب دشت ها و توزیع سرعت متوسط عمقی در کانال مرکب همگرا با طول‌های همگرایی 2 و 6 متر و اعماق نسبی 3/0، 4/0 و 5/0 به کمک نرم افزار انسیس فلوئنت و با استفاده از مدل آشفتگی گردابه‌های بزرگ (LES)، مدل‌سازی و با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است. کانال مرکب مدل‌سازی شده در این پژوهش، شامل کانال اصلی به عرض 400 میلی‌متر و عمق 50 میلی‌متر و سیلاب‌دشت‌های به عرض 400 میلی‌متر می‌باشد. نتایج بررسی دقّت پیش بینی سرعت میانگین عمقی و تنش برشی در مقاطع مختلف کانال با استفاده از مدل آشفتگی گردابه بزرگ نشان داد که در کلیه مقاطع کانال مدل سازی شده، درصد خطای نسبی میانگین از مقدار مجاز آن یعنی 15% کمتر بوده و نتایج مدل سازی ها در محدوده مجاز خطای تعریف شده برای مدل های عددی قرار دارند. همچنین مدل آشفتگی LES دارای دقت بسیار بالای پیش بینی داده ها می‌باشد و مناسب برای شبیه سازی عددی جریان در کانال‌های مرکب است و توانایی مدل سازی جریان آشفته موجود در کانال مرکب همگرا با دقّت زیاد را دارد. نتایج نشان داد که با افزایش عمق نسبی جریان در کانال به دلیل افزایش آشفتگی دقت اندازه گیری افزایش می یابد. همچنین با پیشروی در جهت جریان به‌دلیل همگرا شدن جریان و افزایش اغتشاش، دقت افزایش می یابد. واژه های کلیدی: کانال مرکب غیرمنشوری، سیلاب‌دشت همگرا، Ansys Fluent، LES، کانال مرکب.

فایل: ّFile: