مدلسازی عددی جریان در محل کوله پل های رودخانه ای و بررسی تاثیر دیوار هدایت آب گردابهای افقی

کلمات کلیدی :

مدلسازی عددی . معادلات آب کم عمق . روش حجم محدود . کوله پل . دیوار هدایت آب پل

پنجمین کنگره ملی مهندسی عمران (1389)

تاثیرگروه پایه ها با مقطع دایروی بر روی الگوی جریان در جهت طولی کانال

خلاصه
در این مقاله به بررسی عددی الگوی جریان اطراف گروه پایهها در امتداد طولی یک کانال بهصورت دوبعدی پرداخته شده است. مقاطع پایهها به صورت دایروی
بوده و تاثیر فاصله طولی آنها از همدیگر بر روی الگوی جریان در طول کانال مورد تحقیق قرار گرفته است. برای شبیهسازی عددی از نرم افزار Fluent استفادهشده است که در آن معادلات دینامیکی جریان به روش حجم محدود و الگوی مرکزیت سلول حل میشوند. شبکهبندی میدان محاسباتی مورد نظر با استفادهازپیشپردازندهی Gambit انجام گرفته و تحلیلهای عددی با بهکارگیری نرمافزار Fluent صورت پذیرفته است. برای محاسبه تنشهای رینولدز نیز از مدلهایمختلف مدل آشفتگی K-ɛ استفاده گردیده است. نتایج عددی ابتدا در مورد تک پایه مورد ارزیابی قرار گرفته و پس از آن تحلیلهای عددی برای گروه پایهها در طول کانال مورد بررسی قرار گرفتهاند.

کلمات کلیدی:

تحلیل عددی . گروه پایهها . الگوی جریان . روش حجم محدود . مدل آشفتگی ɛ-K

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

تحلیل عددی راندمان هیدرولیکی حوضچه های اولیه تصفیه خانه ها

خلاصه
تانکهای تهنشینی در تصفیه آب و فاضلاب شهری و در بعضی از فرایندهای صنعتی برای جدا کردن مواد معلق موجود در آب کاربرد دارند. راههایمختلفی برای بررسی راندمان حوضچههای اولیه تهنشینی وجود دارد که یکی از آنها روش منحنی ردیاب جریان است. منحنی ردیاب به بررسیجریان در حوضچهها با استفاده از مواد ردیاب میپردازد. استفاده از رنگها و ردیابها برای تعیین منحنی توزیع زمان ماندگاری، یکی از سادهترینو موفقترین روشهایی است که بهمنظور ارزیابی عملکرد هیدرولیکی حوضچهها در مقیاس کامل استفاده میشود. در این پژوهش برای درک بهتراز شبیهسازی جریان، هندسه و جریان بهصورت سهبعدی مدلسازی شده، معادلات پیوستگی و مومنتوم از روش حجم محدود تحلیل شده و از تغییرچگالی جریان و وجود ذرات در سیال چشمپوشی شده است. برای مقایسه راندمان هیدرولیکی حوضچه تهنشینی نسبت به عمق حوضچه از منحنیهایردیاب که بیانگر زمان ماندگاری ماده رنگی در تانک تهنشینی در عمقهای مختلف میباشد، استفاده شده است. همچنین تأثیر افزایش و کاهش قطرحوضچه در عملکرد آن موردمطالعه قرار گرفته است. بررسی نتایج عمقهای مختلف نشان میدهد که عمق 15 فوت عمق مناسب برای این تانک میباشد که سبب بهبود عملکرد تانک و کاهش هزینههای ساخت میشود.

کلمات کلیدی:

حوضچه اولیه . تانک تهنشینی . راندمان هیدرولیکی . منحنی ردیاب جریان . روش حجم محدود

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

آبشستگی پایین دست سازه های آبی در شرایط جریان پایدار: مطالعه حجم محدود با استفاده از بسته نرم افزاری منبع باز OpenFOAM  

خلاصه
مدلسازی عددی آبشستگی موضعی در محل قرارگیری سازههای آبی و شناخت رفتار جریان تحت تاثیر حضور این سازه ها از پارامترهای لازمبرای طراحی آنها می باشد. در این مقاله با کاربرد بسته نرمافزاری منبع باز OpenFOAM به مدلسازی تغییر شکل بستر فرسایشپذیر در محلقرارگیری سازههای آبی پرداخته شده است. مدل عددی ارائه شده یک مدل اویلری اویلری سه بعدی میباشد که با استفاده از ساختار حلگرهای -موجود در بسته نرمافزاری برای مدلسازی مسئله آبشستگی توسعه داده شده است. برای مطالعه پدیده آبشستگی هیدرودینامیک جریان و ایجادجریان آشفته مورد مطالعه قرار گرفت و در گام بعد با در نظر گرفتن رسوبات بستر فرسایشپذیر به عنوان فاز گسسته برای حل به روش دوفازیتغییر شکل بستر مدلسازی شده است. در این مطالعه نیروی درگ و بالارانش موثر بر انتقال رسوبات مورد مطالعه قرار گرفت و نتایج بدست آمده با مطالعات آزمایشگاهی گذشته مورد ارزیابی قرار گرفته است.

کلمات کلیدی:

آبشستگی . مدل اویلری اویلری . روش حجم محدود . نرم افزار OpenFOAM  

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

استفاده از روش کار آمد HLLC براي مدلسازي موج ناشی از شکست سد

خلاصه
شبیه سازي دو بعدي جریان ناشی از شکست سد تقریبا اطلاعات کافی در خصوص تغییرات مکانی و زمانی سیلاب نظیر نحوه پخش سیل ، عمق آب، سرعت جریان و زمان رسیدن موج و پس رفت آن ارائه می دهد. تحقیق حاضر با هدف ارائه و توسعه مدل عددي کارآمد براي پدیده شکست جزئی سد انجام گرفته و مدل مربوط برپایه روش حجم محدود و با استفاده از شبکه مثلثی بی سازمان اجرا شده است. در این مدل معادلات آب کم محاسبه شده اند. مقایسه نتایج مدل HLLC عمق مورد استفاده قرار گرفته است. فلاکس هاي مربوط به سلولها توسط حل کننده تقریبی ریمان حاضر با مطالعات دیگر محققین نشان می دهد مدل حاضر از دقت و کارایی مناسب برخوردار است.

کلمات کلیدي:

روش حجم محدود، شکست جزئی سد، روش HLLC . آب کم عمق

نویسندگان :

سیدعلیرضاحسین زاده تبریزي ، مهناز قائینی حصاروئیه

دهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران (1394)

مدل دو بعدي شکست سد با حل کننده تقریبی ریمان HLLC

خلاصه
پدیده شکست سد داراي پتانسیل فاجعه انگیزي است. بنابراین برآورد پارامترهاي هیدرودینامیکی امواج سیلاب جهت پیش بینی خطرات و مدیریت منابع و امکانات و حفظ جان انسان ها امري مهم می باشد. در این تحقیق مدل عددي دو بعدي حجم محدود با حل کننده نوع گودانف، براساس معادلات آب هاي کم عمق براي بررسی پدیده شکست سد و با در نظر گرفتن عملکرد بستر خشک و مرطوب در شبکه و با استفاده از روش HLLC کارتزین ارائه شده است. مدل سازي ترم هاي انتقال بوسیله روش هارتن، لاکس و ون لیر به انضمام موج تماسی مرکزیت سلول، به صورت صریح انجام گرفته است. در کد نویسی از نرم افزار متلب استفاده شد. ارزیابی و صحت سنجی مدل یک بعدي، با مقایسه نتایج مدل حاضر با نتایج حل تحلیلی آزمون هاي شکست سد در بستر مرطوب و خشک و همچنین شبیه سازي شکست با دو موج براي ارزیابی مدل WAF انبساطی انجام گرفت. از طرف دیگر اندازه گیري هاي حاصل از آزمون آزمایشگاهی شکست سد و روش عددي استفاده شد. بررسی نتایج، حاکی از قابلیت روش عددي موجود در تسخیر شوك و HLLC عددي دو بعدي با حل کننده تقریبی ریمان توانایی شبیه سازي بستر خشک و همچنین مدل سازي پدیده شکست سد است.

کلمات کلیدي:

معادلات آب هاي کم عمق، روش حجم محدود، حل کننده تقریبی ریمان HLLC ،شکست سد

نویسندگان :

نوراله احمدي نیا ، حمیدرضا وثوقی فر ، حسن کیامنش

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)