بررسی ضریب دبی جریان آب در سازه ترکیبی سرریز دریچه منشوری متقارن با استفاده از نرم افزار Fluent  

خلاصه
سازه ترکیبی سرریز دریچه برای برطرف کردن مشکلات سازه سرریز یا دریچه از قبیل تجمع رسوب در بالادست سرریز و انباشته شدن مواد شناور در پشت دریچه، -کاهش نوسانهای سطح آب و در مجموع افزایش دقت اندازهگیری جریان بسیار مناسب میباشد. در این تحقیق، خصوصیات هیدرولیکی سازه ترکیبی سرریز دریچه -منشوری متقارن نظیر ضریب دبی جریان و پارامترهای موثر بر جریان ترکیبی از جمله ارتفاع آب بالادست، بازشدگی دریچه و ارتفاع سازه به صورت عددی بررسیشد. شبیهسازی جریان با کمک نرم افزار فلوئنت و مدل آشفتگی k-ɛ RNG انجام گرفت. مطابق نتایج، ضریب دبی سازه ترکیبی سرریز دریچه منشوری متقارن نسبت -به سازه سرریز دریچه ساده افزایش معنیداری نشان داد که این مسئله باعث افزایش دبی عبوری در مقطع مورد نظر خواهد شد. با افزایش ارتفاع آب بالادست، ضریب -دبی افزایش یافت. در حالیکه افزایش ارتفاع سازه و کاهش بازشدگی دریچه منجر به کاهش ضریب دبی گردید.

واژه های کلیدی:

ضریب دبی جریان . سرریز دریچه منشوری متقارن . نرم افزار فلوئنت

هفتمین كنفرانس مکانیک سنگ ایران (1396)

برای دانلود به ادامه مطلب بروید

مطالعه عددی تأثیر تغییر ارتفاع پله های انتهایی حوضچه آرامش بر روی پروفیل جریان آب به روش VOF  

خلاصه
در این مقاله با استفاده از یک ارزیابی عددی توسط نرم افزار فلوئنت ، تأثیر تغییر در هندسه مدل در محاسبۀ مناسب پارامترهای جریان بر رویبه )RSM( حوضچه آرامش مورد بررسی قرار گرفته است . از معادلات ناویر استوکس به منظور حل میدان جریان ، از مدل آشفتگی تنش رینولدزبه منظور تعیین پروفیل است . حل معادلات مومنتم و آشفتگی به روش حجم محدود صورت گرفته است . مشاهده می شود که ، با افزایش ارتفاع پله های انتهایی حوضچهآرامش ، سطح آب بالا رفته و سرعت آب کاهش پیدا کرده و با کاهش ارتفاع این پله ها سرعت آب افزایش و سطح آب پایین تر می رود . سپساستفاده )SPSS( برای ارزیابی دقت کار و صحت دادن به روش عددی انجام شده از روش تحلیل آزمون آماری توسط نرم افزار اس.پی.اس.اس کرده و با توجه نتایج حاصل شده از این نرم افزار مشخص شد که روش عددی انجام شده از دقت نسبتاً خوبی برخوردار است .

کلمات کلیدی:

حوضچه آرامش . نرم افزار فلوئنت . معادلات ناویر استوکس . مدل های آشفتگی . روش حجم سیال (VOF) .

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

بررسی آنالیز حساسیّت ابعاد شبکه بندی در محاسبۀ مناسب پارامترهای جریان بر روی حوضچه آرامش با استفاده از نرم افزار

خلاصه
در بررسی های عددی جریان آب بر روی حوضچه های آرامش انتخاب شبکه بندی مناسب دارای اهمیت بسزایی می باشد. در این میانشبکه بندی های مناسب ، دقت محاسبات را به میزان قابل توجهی افزایش می دهند. در مدل های ریاضی عددی برای مدنظر قرار دادن مسائلاختلاط دو فاز آب و هوا، نیز اندازه و نوع شبکه بندی از اهمیت بسزایی برخوردار است. در صورت استفاده از شبکه بندی نامناسب، بین نتایجبدست آمده از روش عددی در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی اختلاف فاحشی به وجود می آید. در این مقاله با استفاده از نرم افزار فلوئنت، تأثیرشبکه بندی های مختلف در محاسبۀ مناسب پارامترهای جریان بر روی حوضچه آرامش مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق با استفاده ازروشهای عددی و نرم افزار فلوئنت، عملکرد پارامترهای جریان بر روی حوضچه های آرامش در تعیین ابعاد مناسب شبکه بندی مورد استفاده قراربه منظور مدلسازی تنش های رینولدز )RSM( گرفته است. از معادلات ناویر استوکس به منظور حل میدان جریان، از مدل آشفتگی تنش رینولدزبه منظور تعیین پروفیل سطح آب استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان میدهد که در صورت استفاده از شبکه بندی )VOF( و از روش حجم سیال0/0095 متر، به مقدار قابل توجهی در وقت و در هزینه صرفه جویی خواهد شد. دقت روش عددی انجام شده با استفاده از روش تحلیل آزمونمورد ارزیابی قرار گرفته و با توجه به موارد مطرح شده و تحقیقی که برای آنالیز حساسیت روی )SPSS( آماری توسط نرم افزار اس.پی.اس.اسدارای دقت مناسب و RSM 0 و با مدل آشفتگی تنش رینولدز / شبکه بندی در این مقاله انجام شده در این حوضچه آرامش شبکه با سایز 0095 خوبی می باشد.

کلمات کلیدی:

حوضچه آرامش . نرم افزار فلوئنت . معادلات ناویر استوکس . مدل آشفتگی تنش رینولدز . آنالیز حساسیت

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

بررسی عددي تنش ها در کف جام هاي پرتابی

خلاصه
طراحی و ارزیابی مهندسی سازههاي هیدرولیکی، نیازمند داشتن درك صحیحی از رفتار پیچیده حرکت آب میباشد. رایج ترین و در عین حال پرهزینه ترین راه براي بررسی شرایط جریان در این سازه ها استفاده از مدل فیزیکی است. از طرفی ساخت مدلهاي فیزیکی علاوه بر صرف زمان طولانی، هزینه هاي هنگفتی داشته و نتایج آن وابسته به دقت اندازه گیري پارامترهاي جریان نسبت به مدلسازي شرایط واقعی جریان میباشد. با پیشرفت و گسترش روز افزون نرمافزارهاي مهندسی و نیز ساخت رایانه هاي پرقدرت، استفاده از مدلسازي عددي به عنوان روشی جدید، سریع و ارزان، براي بررسی رفتار سیال و اثرات آن بر سازه هاي هیدرولیکی مطرح شده است، که تحت عنوان دینامیک سیالات محاسباتی شناخته میشود. در مقاله حاضر هدف اول بررسی قابلیت هاي مدلسازي عددي در برآورد و پیش بینی پارامترهاي جریان در جام هاي پرتابی میباشد، که یکی از اجزاء مهم در سدهاي مرتفع به شمار میروند. در سدهاي بلند معمولا استفاده از جام هاي پرتابی به عنوان سازه مستهلک کننده انرژي، هم از لحاظ اقتصادي و هم از لحاظ ایمنی گزینه مناسبی می باشد. طراحی بهینه یک سازه پرتاب کننده جامی، علاوه بر جانمایی، شکل هندسی و ابعاد مناسب نیازمند مطالعه توزیع فشارهايدینامیکی به منظور بررسی پدیده کاویتاسیون بر روي جام نیز میباشد. روشها و روابط تجربی موجود، براي برآورد شاخصهاي طراحی هیدرولیکی این سازه، بخصوص در طرح هاي پیچیده و غیرمتعارف، محدودیت هاي زیادي دارند. لذا استفاده از مدل ریاضی، میتواند بعنوان یک روش جدید مطرح باشد. در ادامه این پژوهش، تنش ها در جام هاي پرتابی با استفاده از مدل عددي فلوئنت موردمطالعه قرار گرفته است. در پایان بررسی نتایج شبیه سازي عددي نشان داد، که نرم افزار فلوئنت توانایی خوبی براي شبیه سازي چنین جریاناتی را دارد و به عنوان ابزاري توانمند در اختیار مهندسان و طراحان سد است.

کلمات کلیدي:

شبیه سازي عددي، نرم افزار فلوئنت، جام پرتابی، تنش

نویسندگان :

مهدي جورابلو ، رضا مقصودي ، حامد سرکرده

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)