دانلود پایان نامه

اکبری و حاجی احمدی (1391) با مدلسازی جریان عبوری از روی سرریز سد میناب به بررسی احتمال وقوع پدیده کاویتاسیون روی این سرریز پرداختند. در این شبیه سازی از نرمافزار WS77 استفاده گردید و اندیس کاویتاسیون در طول سرریز به ازائ دبیهای مختلف محاسبه شد. نتایج این مدلسازی نشان داد که با توجه به دامنه بدست آمده برای اندیس کاویتاسیون در طول این سرریز، پدیده کاویتاسیون بر روی این سرریز رخ نخواهد داد.
عطار زاده و همکاران (1391) با به کارگیری روش عددی به بررسی وضعیت جریان در محل تغییر شیب ناگهانی و در نزدیکی رمپ هواده سرریز آزاد پرداختند. در این مطالعات به کمک نرمافزار Fluent جریان عبوری از روی سرریز مدل شده و برای تعیین سطح آزاد آب از روش VOF بهره گرفته شده است. مدل عددی از یک تنداب به طول m 14 و شیب حدود °75/27 و رمپی به طول m 4/0 با سه زاویه مختلف که در فاصله m 6 از شروع تنداب قرار دارد، تشکیل شده است. در طی این تحقیق مقایسه بین نتایج حاصل از مدل عددی با روش های تحلیلی و آزمایشگاهی جهت پارامترهای جریان مانند توزیع فشار در بستر و عمق، توزیع سرعت و پروفیل سطح آزاد آب در نزدیکی رمپ هوادهصورت گرفت. نتایج این مطالعات معلوم نمود که در تمامی زوایای تغییر شیب، در قسمت شوت سرریز و محل رمپ، نتایج فشار در بستر در مدل عددی نسبت به نتایج تحلیلی تطابق بیشتری با نتایج آزمایشگاهی دارد اما در مورد پروفیل سطح آب و توزیع سرعت، نتایج حاصل از حل عددی و تحلیلی برهم منطبق بوده و نسبت به نتایج آزمایشگاهی خطای بسیار کمی دارند.
خسروجردی و پرهیزکار (1391) با مدلسازی عددی سرریز دو سد سیازاخ و گاوشان به بررسی کارآیی هواده سرریزهای فوق پرداختند. در این مدلسازی تأثیر عوامل احتمالی از جمله ابعاد هواده، طول افقی سرریز، زاویه ی شوت و فاصله ی افقی رمپ هواده از آستانه ی سرریز بر نحوه ی بازدهی رمپ های هواده پرداختند. در این مطالعات با مقایسه ی عملکرد هواده سرریزهای دو سد مذکور مشخص شد که هرچه ارتفاع رمپ هواده، فاصله ی افقی رمپ هواده تا ابتدای سرریز، نسبت ارتفاع به طول افقی رمپ هواده، اختلاف ارتفاع بین ابتدا و انتهای سرریز و طول افقی سرریز کمتر باشد، عملکرد سیستم هواده مناسب تر خواهد بود.
فصل سوم
مواد و روشها
مواد و روشها
مقدمه
در این تحقیق با گردآوری و مطالعه اولیه ادبیات فنی و کارهای تحقیقی مربوط به هوادهی جریان در سرریزهای بلند بالاخص سرریزهای تونلی تحت فشار با پیشینه ی تحقیق آشنا شده سپس با تهیه مدل عددی از جریان در حوالی هواده جریان سرریز تونلی از نوع رمپ که در بستر مجراء تحت فشار تعبیه گردیده، به مطالعه و تحلیل جریان پرداخته می شود. جهت تهیه مدل عددی مورد استفاده در این تحقیق از نرمافزار Fluent 6.3.26 استفاده شده که در ادامه به معادلات حاکم بر جریان و روشهای حل این معادلات در این نرمافزار و همچنین مدلهای آشفتگی به کار رفته اشاره خواهد شد. تحقیق حاضر بر روی مدل آزمایشگاهی تونل انتقال آب (داکت) با سطح مقطع مربعی و به مساحت cm2 100 که شامل رمپ هواده در کف داکت بوده و هوادهی به جریان از طریق لولههایی از پای رمپ صورت میگرفت، انجام پذیرفت. (Manafpour, 2004) بعد از صحت سنجی نتایج و بدست آمدن حالت مطلوب، دامنه مطالعاتی در مدل عددی افزایش یافته و تاثیر هندسههای مختلف رمپ هواده و درصدهای مختلف هوای ورودی به جریان بر الگوی جریان شامل پروفیلهای سرعت و فشار، مورد مطالعه قرار گرفت. در این فصل ابتدا مدل آزمایشگاهی تشریح شده و سپس مراحل مختلف تهیه مدل عددی مانند شبکهبندی و شرایط مرزی و اولیه مورد بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل از مدل عددی از جمله صحت سنجی آن در فصلهای بعد ارائه شدند.
معادلات حاکم بر جریان
بدون شک زمانی می توان از نرم افزارهای دینامیک سیالات استفاده نمود که شناخت حداقل از معادلات حاکم بر سیالات موجود باشد. با معرفی یک متغیر عمومی مثل ϕ ، فرم بقایی یا دیورژانسی تمامی معادلات جریان سیال، از قبیل مومنتوم و مقادیر اسکالر مثل حرارت و غلظت آلودگی ها، به صورت معمول زیر می تواند نوشته شود.
(‏31)
که در اینجا بردار سرعت، چگالی سیال، ضریب پخشودگی کمیت ϕ و ترم چشمه می باشد. معادله ی (3-1)، معادله ی انتقال خاصیت ϕ می باشد و به طور وضوح فرآیندهای مختلف انتقال را نشان می دهد. نرخ های تغییر و انتقال در سمت چپ معادله و ترم های پخشودگی و چشمه در سمت راست معادله واقع شده اند. معادلات ناویر – استوکس معادلات بقایی جریان شامل معادلات پیوستگی، مومنتوم و انرژی می باشند. با قرار دادن مقادیر مناسب در رابطه ی (3-1)، معادلات پیوستگی و مومنتوم به صورت روابط (3-2) و (3-3) زیر بدست می آیند:
(‏32)
(‏33)
که در این معادلات P فشار دینامیکی می باشد، بقیه پارامترها نیز مشخص شده اند.
معادلات (3-2) و (3-3) در حالت کلی بیانگر معادلات پیوستگی و مومنتوم برای جریانهای تراکم ناپذیر میباشند لذا جهت بررسی وضعیت توربولانس جریان نیاز به استخراج معادلات حاکم بر جریان در حالت توربولانسی میباشد. رژیمهای مختلف جریان بر اساس عدد رینولدز که نسبت اندازه ی نیروی اینرسی به نیروی لزجت میباشد، تعیین میگردند. در آزمایش های صورت گرفته روی سیستم های سیال مشاهده شده است که در عدد رینولدز پایین تر از یک حد مشخص که رینولدز بحرانی نامیده میشود، جریان آرام و لایه های هم جوار روی یکدیگر می لغزند که این منطقه ی جریان آرام نامیده می شود. در اعداد رینولدز بالاتر از بحرانی، تغییرات جدی در رفتار جریان دیده میشود به طوری که در این ناحیه از جریان سرعت و سایر خواص جریان به صورت کاملا نامنظم و تصادفی تغییر می کند. این منطقه ناحیه جریان توربولانس نامیده می شود. در شکل (3-1) وضعیت لایه های جریان در نزدیکی جداره و سرعت نقطه ای مربوط به یک جریان توربولانسی آمده است.
Re
Re
Y+
Y+

مطلب مرتبط :   پایان نامه رایگان درباره کیفیت گزارشگری مالی، گزارشگری مالی

شکل ‏31- لایه های مختلف جریان مجاور دیواره و اندازه ی سرعت نقطه ای در جریان توربولانسی