شبیه سازی سه بعدی تنش برشی در کانال مرکب مستطیلی با استفاده از مدل عددی Ansys Fluent

نویسندگان

  • رضوان ولیزاده پردیس کشاورزی و منابع طبیعی- دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی-گروه مهندسی آب
  • علی آرمان دانشگاه رازی-پردیس کشاورزی و منابع طبیعی-دانشکده علوم و مهندسی کشاورزی-گروه مهندسی آب
چکیده مقاله:

پیش‌بینی تنش ﺑﺮﺷﻲ در ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎی روﺑﺎز در ﺑﺴﻴﺎری از ﻣﺴﺎﺋﻞ ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ مانند ﻃﺮاﺣﻲ ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎی ﭘﺎﻳﺪار، محاسبۀ اﻓﺖ اﻧﺮژی و رﺳﻮب‌گذاری در ﻛﺎﻧﺎلﻫﺎ بااﻫﻤﻴﺖ است. در مواقع سیلابی، به­دﻟﻴﻞ ﺗﻔﺎوت ﻋﻤﻖ ﺟﺮﻳﺎن ﺑﻴﻦ ﻛﺎﻧﺎل اﺻﻠﻲ و  دﺷﺖﻫﺎی ﺳﻴﻼﺑﻲ اﻃﺮاف، ﺳﺮﻋﺖ ﺟﺮﻳﺎن ﻧﻴﺰ ﻣﺘﻔﺎوت است و ﻣﺘﻌﺎﻗﺒﺎً ﻣﻴﺰان ﺗﻨﺶ ﺑﺮﺷﻲ و ﺗﻮزﻳﻊ آن به شکلی چشمگیر ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻲکند. در تحقیق حاضر، کارایی مدل عددی سه­بعدیAnsys Fluent  در شبیه­سازی پارامترهای مختلف هیدرولیکی برای کانال مرکب مستطیلی با بسترهای صاف و زبر بررسی شده است. مدل آشفتگی و شبکۀ مش­بندی به کمک نتایج حاصل از مدل آزمایشگاهی و مدل عددی صحت‌سنجی و سناریوهای مختلف به کمک مدل عددی مذکور شبیه­سازی شد. مقایسۀ مقادیر تنش ­برشی نشان می­دهد که با کاهش عمق در دشت­های سیلابی، میزان و درصد تنش ­برشی در دشت­های سیلابی افزایش و در کانال اصلی کاهش می­یابد و با افزایش زبری، میزان تنش ­برشی افزایش می­یابد. نتایج بررسی­ها همچنین بیانگر این نکته است که با افزایش دبی قدرت جریان افزایش می­یابد و در محل تلاقی دشت­های سیلابی و کانال اصلی سرعت بیشتر است و گردابه‌هایی در این محل تشکیل می­شود. نتایج این تحقیق می­تواند در طراحی کانال های پایداربه­خصوص در محل تلاقی کانال اصلی و دشت­های سیلابی نقش بسزایی داشته باشد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

شبیه سازی عددی جریان در نواحی مرده مستطیلی کانال آبیاری با استفاده از مدل STAR-CCM+

اهمیت مطالعۀ ناحیۀ مردۀ کناری از آنجا مشخص می‌شود که هنوز تاثیر آن بر مشخصات آشفتگی جریان به طور کامل شناخته شده نیست. تعداد این نواحی، نحوۀ قرار گرفتنشان نسبت به هم و نیز ابعاد هریک به تنهایی می‌تواند تاثیر متفاوتی بر الگوی جریان داشته باشد. در پژوهش حاضر تلاش شد تا کارایی نرم‌افزارSTAR-CCM+ در مدل‌سازی جریان در حضور مجموعه‌ای از نواحی مرده به صورت سه بعدی بررسی شود. به همین منظور از نتایج مدل...

متن کامل

شبیه سازی عددی الگوی جریان سه بعدی در تلاقی کانال های باز

در این تحقیق الگوی جریان در تلاقی 90 درجه دو کانال مستطیلی، به صورت سه بعدی و با استفاده از Fluent 6.3 مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور شبیه سازی جریان آشفته از مدل آشفتگی تنش رینولدز استفاده و جریان به صورت ماندگار تحلیل شده است. برای صحت سنجی نتایج حاصله،‏‏ از نتایج آزمایشگاهی شیومیت استفاده گردیده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل عددی با داده های آزمایشگاهی  نشان می دهد که مدل مزبور الگوی کل...

متن کامل

بررسی تغییرات تنش برشی در مقطع مرکب مستطیلی

     پیش بینی دقیق تنش برشی در کانال­های روباز در بسیاری از مسائل مهندسی نظیر طراحی کانال­های پایدار، محاسبات مربوط به افت انرژی و رسوبگذاری در کانال­ها حائز اهمیت می­باشد. در هنگام سیلاب، بخشی از دبی رودخانه توسط کانال اصلی و بخش دیگر توسط دشت­های سیلابی که در اطراف کانال اصلی قرار دارند، حمل می­شود. به­دلیل تفاوت عمق جریان بین کانال اصلی و دشت­­های سیلابی اطراف، سرعت جریان نیز متفاوت بوده و م...

متن کامل

تأثیر پوشش گیاهی بر تنش برشی و سرعت جریان در کانال مرکب با استفاده از مدل Flow3D

جریان در کانال مرکب به علت تبادل قوی جریان بین کانال اصلی و دشت سیلابی، متفاوت از کانال ساده می‌باشد. در این تحقیق الگوی جریان در کانال مرکب در شرایط بدون پوشش گیاهی و پوشش گیاهی با آرایش موازی مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی تأثیر تراکم پوشش گیاهی بر الگوی جریان از نسبت فاصله بین گیاهان به قطر آنها (L/D) استفاده شد. این نسبت برابر 3، 8 و 16 در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که سرعت طولی و سرعت ...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 20  شماره 76

صفحات  77- 94

تاریخ انتشار 2019-09-23

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023