تحلیل عددی جریان در نزدیکی رمپ هواده سرریز تونلی

این پایان نامه در قالب فرمت word قابل ویرایش ، آماده پرینت و ارائه به عنوان پروژه پایانی میباشد

 

چکیده

در سدهای بلند سرریزها به عنوان یکی از سازه‌های هیدرولیکی وابسته، نقش خطیر تخلیه‌ی سیلاب‌های ورودی به مخزن سد را با ایمنی کافی در حالت جریان آزاد یا تحت فشار به پایین‌دست، به عهده دارند. در سرریزهای تونلی که جریان با سرعت بالا و اغلب تحت فشار  برقرار می­باشد، به دلیل زبری جداره بتنی سرریز و وجود درزها و انحنا در مسیر تونل احتمال جدایش جریان از جداره افزایش یافته و در نتیجه وقوع پدیده کاویتاسیون و تخریبات ناشی از آن محتمل می­باشد. محققین تحقیقات زیادی در خصوص چگونگی حذف یا کاهش احتمال وقوع پدیده‌ی کاویتاسیون و خسارات ناشی از آن در سرریزهای بلند انجام داده­اند و هوادهی جریان را یکی از موثرترین روش­ها جهت پیشگیری از این پدیده بیان نموده­اند. مدل­سازی جریان به صورت عددی در سرریزهای تونلی تحت فشار به همراه سازه هواده و مطالعات مربوط به وضعیت جریان دو فازی آب و هوا در این سرریزها بسیار اندک می­باشد. لذا شناخت و درک بیشتر میدان­های فشار و سرعت جریان در نزدیکی سازه هواده سرریز تونلی تحت فشار و تاثیر هندسه رمپ هواده و درصدهای مختلف هوادهی بر روی جریان به مطالعات بیشتری نیاز دارد.

در این تحقیق جریان عبوری از روی رمپ تعبیه شده در کف داکت تحت فشار به صورت عددی و به کمک نرم­افزار Fluent در حالت دو بعدی و سه بعدی مدل سازی شده است. جهت اعتبار سنجی عملکرد مدل عددی از نتایج آزمایشگاهی مناف­پور (2004) استفاده گردید. جهت مدل کردن توربولانس جریان در حالت بدون هوادهی از مدل توربولانسی انتقال تنش برشی (SST) و در حالت با هوادهی از RNGk-ε در محدوده عدد رینولدز 3.1*104<Re<6.2*104 استفاده شده است. تعیین مشخصه­های هیدرولیکی جریان و تاثیر ابعاد هندسی رمپ بر روی آن­ها در حالت بدون هوادهی و تاثیر ورود هوا بر روی مشخصه­های هیدرولیکی جریان با توجه به اعداد بدون بعد درگیر در مسائل تحت فشار مورد بررسی قرار گرفته است.

مقایسه نتایج مدل عددی و آزمایشگاهی بیانگر دقت مناسب مدل عددی در پیش­بینی الگوی دو بعدی و سه بعدی جریان یک فازی و دو فازی می­باشد. در حالت بدون هوادهی با افزایش ارتفاع نسبی رمپ (tr/d) و زاویه رمپ (q) به علت افزایش سرعت جت پرتابی آب، طول اتصال مجدد و شدت توربولانسی جریان افزایش و ضریب فشار مینیمم جریان (CP min) واقع در ابتدای ناحیه چرخش پایین­دست رمپ کاهش می­یابد. با ورود هوا به جریان نه تنها ناحیه چرخش جریان آب بلافاصله پایین­دست رمپ با هوای تزریقی پر شده بلکه طول کاویتی تشکیل شده بیشتر از طول ناحیه چرخش جریان در حالت بدون هوادهی می­گردد. همچنین با افزایش درصد هوای ورودی به جریان، افزایش قابل توجهی در ضرایب فشار، مقادیر فشار استاتیک و سرعت جریان دیده می­شود. اما به دلیل کاهش نوسانات سرعت توسط هوای ورودی به جریان از شدت توربولانسی جریان کاسته می­شود.

واژه­های کلیدی: سرریز تونلی، کاویتاسیون، مشخصه­های هیدرولیکی، هوادهی، شبیه سازی عددی


 

فهرست مطالب

1         مقدمه   3

1-1        مقدمه    3

1-2        بیان مسئله    4

1-3        ضرورت انجام تحقیق    4

1-4        هدف از انجام تحقیق    5

1-5        ساختار پایان نامه    5

2           ادبیات فنی و پیشینه موضوع   7

2-1        مقدمه    7

2-2        تعاریف و اصول اساسی حاکم بر پدیده کاویتاسیون    7

2-2-1    پدیده کاویتاسیون و چگونگی وقوع آن    7

2-2-2    علل وقوع پدیده کاویتاسیون    8

2-2-3    اندیس کاویتاسیون    9

2-3        تاثیرات و خسارات ناشی از کاویتاسیون در سرریزها    10

2-3-1    تاثیرات کاویتاسیون    10

2-3-2    مکانیسم تخریب ناشی از وقوع کاویتاسیون    11

2-4        روش های پیشگیری و کاهش خسارات ناشی از کاویتاسیون    12

2-4-1    اصلاح بتن و استفاده از مواد خاص    13

2-4-2    سرریزهای پلکانی    13

2-4-3    هوادهی    13

2-5        هوادهی جریان    14

2-5-1    تقسیم بندی کلی هوادهی جریان    15

2-5-2    تاثیرات هوادهی جریان در سرریزها    18

2-6        تحقیقات صورت گرفته در رابطه با هوادهی    19

3           مواد و روش ها   40

3-1        مقدمه    40

3-2        معادلات حاکم بر جریان    40

3-3        تهیه مدل عددی    42

3-3-1    مدل و شرایط آزمایشگاهی    42

3-3-2    معرفی نرمافزار Fluent  45

3-3-3    هندسه و شبکه بندی مدل عددی    51

3-3-4    شرایط مرزی و شرایط اولیه    54

3-3-5    تنظیمات نرمافزار    55

3-3-6    تحلیل حساسیت    56

4            نتایج تحلیل عددی جریان –  بدون هوادهی   59

4-1        مقدمه    59

4-2        صحت سنجی نتایج حاصل از مدل عددی    59

4-2-1    طول اتصال مجدد    59

4-2-2    ضرایب فشار    62

4-2-3    پروفیل های سرعت    64

4-3        تاثیر ابعاد هندسی رمپ بر روی مشخصه های هیدرولیکی جریان    66

4-3-1    تاثیر افزایش ارتفاع و زاویه رمپ بر روی طول اتصال مجدد    66

4-3-2    تاثیر افزایش ارتفاع و زاویه رمپ بر CP min  68

4-3-3    تاثیر افزایش ارتفاع و زاویه رمپ بر شدت توربولانسی    69

4-4        پروفیل های سرعت جریان عبوری از روی رمپ    70

4-5        پروفیل های توزیع فشار    72

5           نتایج تحلیل عددی جریان –  با هوادهی   77

5-1        مقدمه    77

5-2        صحت سنجی نتایج حاصل از مدل عددی    77

5-2-1    طول کاویتی    77

5-2-2    ضرایب فشار    79

5-2-3    پروفیل های سرعت    83

5-3        تاثیر ابعاد هندسی رمپ بر پارامترهای جریان    86

5-3-1    تاثیر افزایش ارتفاع و زاویه رمپ بر طول کاویتی    86

5-3-2    تاثیر افزایش ارتفاع و زاویه رمپ بر CP min  87

5-3-3    تاثیر افزایش ارتفاع و زاویه رمپ بر شدت توربولانسی    88

5-4        تاثیر هوادهی بر مشخصه های جریان    90

5-4-1    طول کاویتی    90

5-4-2    ضریب فشار مینیمم  CP min  93

5-4-3    شدت توربولانسی    95

5-4-4    پروفیلهای سرعت    96

5-4-5    پروفیلهای فشار    100

5-5        کارایی مدل های عددی دو بعدی و سه بعدی در شبیه سازی جریان عبوری از روی رمپ                     103

5-5-1    حالت بدون هوادهی    103

5-5-2    حالت با هوادهی    104

6           نتیجه گیری و پیشنهادات   106



 قیمت: 140,000 تومان  پرداخت و دانلود

پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود. #با_تهیه_نسخه_الکترونیکی ،در کاهش تولید کاغذ و قطع بی رویه درختان کمک میکنید!.


برچسب ها: سرریز تونلی کاویتاسیون مشخصه­های هیدرولیکی هوادهی شبیه سازی عددی دانلود پایان نامه پروپوزال کارشناسی ارشد word دانلود پروژه پایانی
دسته بندی: کالاهای دیجیتال » رشته عمران و نقشه برداری (آموزش_و_پژوهش)

تعداد مشاهده: 2505 مشاهده

فرمت فایل دانلودی:.docx

فرمت فایل اصلی: docx

تعداد صفحات: 143

حجم فایل:4,193 کیلوبایت


کدتخفیف

با یک خرید موفق از سایت یک کدتخفیف 10درصدی جایزه بگیرید و در خریدهای آتی از آن بهره ببرید. کدتخفیف 10 درصدی، این امکان را به شما می دهد که در خرید بعدی، با وارد کردن کد تخفیف دریافت شده، 10% از قیمت فایل موردنظر کسر گردد. در خرید موفق بعدی نیز، کد جدیدی دریافت خواهید نمود که تخفیف 10 درصدی را در خرید بعدی، برای شما به همراه خواهد داشت.

درباره ما

فارس فایل در سال 1391 با هدف کارآفرینی تاسیس و الان به عنوان اولین مرکز ارائه دهنده فروشگاه های‌ اینترنتی خرید آنلاین، که بخش بزرگی از تجارت جهانی را تشکیل داده اند و روزانه در حال افزایش این گردش مالی جهانی هستند، فرصتی مناسب برای راه اندازی کسب و کار خود بصورت رایگان با فروش محصولات مجازی، فایلهای اینترنتی و....در اختیار شما قرار داده است.

تماس با ما

آدرس دفتر مرکزی: مشهد، گناباد، بلوارغفاری3 پلاک38.1 طبقه همکف کدپستی9691975741
(ساعت پاسخگویی 8صبح الی 22شب)

تلفن تماس051-57224911 ایمیلfarsfile@gmail.com ارسال پیام

آمار سایت

19,841 بازدید امروز
49,927 بازدید دیروز
360,015,851 بازدید کل
36,242 فروش موفق
8,370 تعداد فروشگاه
45,868 تعداد فایل
logo-samandehi
کلیه حقوق مادی و معنوی سایت برای فارس فایل محفوظ می باشد.
کدنویسی توسط : فارسفایل