عبدالرضا کبیری سامانی

دانشکده‌ی مهندسی عمران ، دانشگاه صنعتی شریف

[ 2 ] - بررسی میدان جریان در سدهای لاستیکی تحت اثر اندرکنش سیال- سازه

سدهای لاستیکی، سازه‌های انعطاف‌پذیر استوانه‌ای هستند که به فنداسیون صلب متصل‌ می‌شوند. سدهای لاستیکی تحت فشار داخلی، ناشی از آب یا هوا، در حالت برافراشته مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند. مسأله‌‌ی تغییر شکل‌های بزرگ ناشی از فشارهای داخلی و خارجی باعث غیرخطی شدن معادلات حاکم بر رفتار سد لاستیکی می‌شود. حل رابطه‌ی دیفرانسیلی تغییر شکل حاکم بر این نوع سازه از پیچیدگی‌های خاصی برخوردار است. بر این اس...

[ 3 ] - مدل‌سازی و حل تحلیلی مسئله مکش در لایه مرزی اطراف استوانه با مقطع بیضی

کنترل لایه مرزی در مسائل مختلف و در کنترل و جلوگیری از جدایش جریان اطراف پایه‌ها حائز اهمیت است. از روش‌های مختلف کنترل لایة مرزی در اطراف سازه‌ها می‌توان به حرکت جدار جامد، اعمال شتاب به لایة مرزی از طریق دمش یا مکش، جلوگیری از جدایش جریان با اتخاذ شکل‌های مناسب و مکش لایة مرزی اشاره نمود. تاریخچه مطالعاتی نشان می‌دهد که حل تحلیلی مکش در لایة مرزی روی اجسامی با مقطع بیضی، تاکنون ارائه نشده است...

[ 4 ] - تأثیر نوسانات فشار بر شکست هیدرولیکی در تونل‌های تحت‌فشار با روباره کم

در تحقیق حاضر با استفاده از روش اجزای محدود، اندرکنش سیال، سازه و سنگ در تونل تحت فشاری با پوشش بتنی در حالت دوبعدی مدل‌سازی می­شود. سیال داخل تونل با استفاده از المان­های آکوستیک که قابلیت شبیه‌سازی فشار­های هیدرودینامیکی را دارند، مدل­سازی می­شود. با اعمال فشار در دو حالت پایدار و گذرا و درنظر گرفتن اندرکنش سیال و سازه، به بررسی نحوه ترک ­خوردگی سنگ اطراف پوشش به‌عنوان مستعدترین مکان برای برو...

[ 5 ] - «یادداشت تحقیقاتی» بررسی ضریب دبی در سرریز تاج دایره‌ای با استفاده از مدل‌سازی عددی

سرریزهای استوانه‌ای و سرریزهای تاج دایره‌ای به دلیل اقتصادی بودن و سهولت ساخت در مقایسه با سایر سرریزها می‌توانند برای اندازه­ گیری شدت جریان، ساختمان‌های تخلیه جریان آب و کنترل سطح آب در کانال‌ها و مخازن مورد استفاده قرار گیرند. در تحقیق حاضر وضعیت جریان روی 28 مدل فیزیکی سرریز تاج دایره‌ای با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت شبیه سازی شد و با نتایج مدل­های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. در این ...

[ 6 ] - مدل‌سازی عددی میدان جریان در اطراف سرریزهای مدور قائم با ورودی کلید پیانویی

به‌منظور کنترل جریان گردابه‌ای استفاده از سرریز کلید پیانویی مدور، یکی از روش‌های اصلاح ورودی سرریز مدور قائم است. این سرریز به‌صورت سازه گرداب‌شکن عمل می‌کند و تأثیر چشم‌گیری بر کاهش قدرت جریان گردابی و افزایش ضریب دبی جریان دارد. در تحقیق حاضر به بررسی عددی هیدرولیک جریان در اطراف سرریز مدور قائم با ورودی کلید پیانویی پرداخته می‌شود. معادلات حاکم بر جریان سیال در دستگاه مختصات استوانه‌ای حل م...

[ 7 ] - بررسی تأثیر لایه سپری بر آب‌شستگی پایه پل تحت اثر جریان غیردائمی (بخش دوم)

در تحقیق حاضر، به مطالعه آزمایشگاهی اثر جریان غیر دائمی بر آب‌شستگی موضعی در بسترهای سپری پرداخته شده است. آزمایش‌ها در شرایط جریان غیر دائمی و هیدروگراف‌های مختلف (10 حالت مختلف از هیدروگراف‌های مثلثی) ترتیب داده شد. این آزمایش‌ها درکانالی به طول 5/8 متر با مقطع مستطیلی به عرض 405/0 متر انجام گرفت. ناحیه آزمایش به وسیله دو لایه مصالح یکنواخت بستر و سپر پر شد. ترکیب‌های مختلفی از مصالح سپر و بس...

[ 8 ] - بررسی انحنای جریان در سرریزهای تاج دایره ای با استفاده از نرم افزار فلوئنت

برتری سرریزهای استوانه‌ای و تاج دایره‌ای نسبت به بیشتر سازه‌های اندازه‌گیری و کنترل جریان آب، الگوی جریان ریزشی پایدار، راحتی عبور اجسام شناور از روی آن‌ها، سادگی طراحی، زیاد بودن ضریب جریان، داشتن پایداری جریان و از همه مهمتر قابلیت طراحی در مقیاس بزرگ و هزینه اجرا و بهره‌برداری کمتر می‌باشد. در تحقیق حاضر ابتدا شبکه هندسی سرریز بصورت دوبعدی توسط نرم افزار گمبیت ایجاد و به عنوان پیش پردازنده ن...

[ 9 ] - توزیع سرعت متوسط عمقی در کانال‌های صاف ذوزنقه‌ای و مستطیلی با بهترین مقطع هیدرولیکی

رابطه‌های عمومی تخمین توزیع سرعت متوسط عمقی در کانال‌های باز با مقطع ذوزنقه‌ای، نتایج مناسبی ارائه نمی‌کنند. از این‌رو در این مقاله به ارائه روشی جدید برای تخمین این پارامتر در کانال‌های صاف ذوزنقه‌ای با بهترین مقطع هیدرولیکی پرداخته ‌شد. در این روش، توزیع سرعت متوسط عمقی با استفاده از رابطة تنش برشی جداره محاسبه ‌شد. برای واسنجی مدل تحلیلی، از نتایج مدل‌سازی آزمایشگاهی استفاده شد. نتایج حاصل ا...

[ 10 ] - بررسی آزمایشگاهی الگوی تغییرات فشار گذرا در طول مجرای افقی حاوی جریان دوفازی لخته‌ای آب و هوا

وجود هوا در جریان آب، باعث تغییر در فشارهای ایجاد شده ناشی از جریان گذرای ضربه قوچ در مجرای انتقال آب می‌شود. تحلیل جریان‌های گذرا معمولاً با فرض عدم وجود هوا در سیال انجام می‌شود، اما هوا از منابع مختلف مانند اتصالات، تجهیزات مکانیکی و یا هوای محبوس در خط لوله وارد مجرا می‌شود. این مقاله، نتایج تحقیق آزمایشگاهی در مورد جریان گذرای ناشی از بستن ناگهانی مجرا توسط دریچه در یک تونل مستطیلی افقی حاو...

[ 11 ] - افزایش راندمان سرریزهای جانبی ساده با استفاده از صفحات هادی یا گروه شمع

سرریزها از کاربردی‌ترین سازه‌های هیدرولیکی هستند که برای مقاصد مختلف مانند اندازه‌گیری دبی، استهلاک انرژی، انحراف جریان، تنظیم سطح آب و کنترل سیلاب توسط مهندسان هیدرولیک مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در سرریزهای جانبی، آستانه کنترل در کنار و به موازات کانال اصلی قرار می‌گیرد و به مجرد بالا آمدن سطح آب تا رقوم بیشتر از آستانه سرریز، انحراف آب به کانال جانبی صورت می‌پذیرد. این نوع سرریزها معمولاً د...

[ 12 ] - بررسی مشخصات نوسانی جریان تپشی دو فازی آب-هوا در مجاری تحت فشار

در برخی از پروژه‌های عملی و مهندسی، نظیر صنایع شیمیایی، تولید انرژی، انتقال نفت و سازه‌های هیدرولیکی، گاهی جریان مایع مقدار قابل ملاحظه‌ای از گاز را با خود به سیستم وارد می‌نماید. بررسی ویژگی‌های هیدرولیکی جریان‌های دو فازی، یکی از موضوعات مهم و اساسی در مهندسی سازه‌های هیدرولیکی به شمار می‌رود. این نوع جریان در سازه‌هایی نظیر تونل‌های تحت فشار، کالورت‌ها، سیفون‌ها و خمها رخ می‌دهد. در اثر ورود...

[ 13 ] - تحلیل قابلیت اطمینان روابط تخمین عمق آب شستگی اطراف تکیه گاه پل ها

محاسبه‌ی عمق آب‌شستگی پایه و تکیه‌گاه پل‌ها با عدم قطعیت‌های فراوانی مواجه است. با درنظر گرفتن عدم قطعیت‌های موجود در هیدرولیک پل‌ها، استفاده از آنالیز قابلیت اطمینان جهت دست‌یابی به میزان ایمنی و اعتمادپذیری در تحلیل و طراحی یک پل ضروری است. در پژوهش حاضر، به منظور توسعه‌ی کاربرد آنالیز ریسک و قابلیت اطمینان در تحلیل ایمنی پل‌ها به محاسبه‌ی قابلیت اطمینان روابط آب‌شستگی تکیه‌گاه پل‌ها با درنظر...

[ 14 ] - تخمیـن فشار متوسط دینامیکی در جریان‏های دوفازی آب و هوا با استفاده از شبکه-های عصبی مصنوعی و سیستم عصبی- فازی تطبیقی

     جریان دوفازی در سازه­های گوناگون از جمله سیستم­های انتقال آب و خطوط لوله دریایی انتقال نفت و در سازه­های هیدرولیکی از جمله سرریز­های نیلوفری، شفت­های قائم، کالورت­ها و تونل­ها و مجاری بسته اتفاق می­افتد. پیش­بینی فشار دینامیکی در جریان­های دوفازی جهت طراحی بهینه و مناسب و جلوگیری از وقوع مشکلات ناخواسته در اثر ایجاد جریان­های دوفازی امری ضروری است. در این تحقیق مدل­هایی جامع جهت پیش­بینی ف...

[ 15 ] - مدل‌سازی عددی جریان در کانال‌های پیچان‌رودی با مقطع مرکب ذوزنقه‌یی

مدل‌سازی دقیق جریان‌های ثانویه در مسیر خم‌ها و پیچان‌رودها، اهمیت زیادی دارد. در پژوهش حاضر، با مدل‌سازی عددی در محیط نرم‌افزار اپنفوم، به بررسی ویژگی‌های هیدرولیکی جریان در یک کانال مرکب در مسیر پیچان‌رود پرداخته شده است. برای این منظور، معادلات حاکم، شامل رابطه‌های متوسط‌گیری‌شده‌ی رینولدزی (R‌A‌N‌S) حل شده‌اند. با وجود رفتار دوفازی جریان در کانال‌های باز، با انتخاب حل‌گر و شرایط مرزی مناسب...

[ 22 ] - بررسی خصوصیات هیدرولیکی جریان در سرریزهای هیدروفویل نامتقارن

هدف از پژوهش حاضر مطالعه عددی و آزمایشگاهی جریان بر روی سرریزهای هیدروفویل نامتقارن (دارای خمیدگی) است. در این پژوهش به‌منظور مدل‌سازی عددی از نرم‌افزار متن‌باز OpenFoam v. 4.0.1 استفاده شد. نتایج حاصل از مدل‌سازی‌های عددی با استفاده از نتایج آزمایشگاهی مطالعات پیشین و مدل‌های آزمایشگاهی سرریز هیدروفویل طراحی شده با استفاده از تابع تبدیل ژوکوفسکی در پژوهش حاضر، مورد ارزیابی قرار گرفتند. بر اساس...

[ 23 ] - تخمین عمق آب شستگی پایه ی پل در جریان غیردائم و بستر مسلح با استفاده از سیستم عصبی- فازی تطبیقی و الگوریتم های بهینه سازی

در پژوهش حاضر به بررسی عمق آب‌شستگی در شرایط جریان دائمی و غیردائمی و بستر مسلح و غیرمسلح با استفاده از سیستم عصبی ـ فازی تطبیقی (آنفیس) و الگوریتم‌های بهینه‌سازی پرداخته شده است. مدل‌سازی‌ها به دو دسته‌ی برآورد عمق آب‌شستگی در جریان دائمی با استفاده از داده‌های صحرایی پل‌های مناطق مختلف آمریکا و برآورد عمق آب‌شستگی در جریان غیردائمی و شرایط بستر مسلح و غیرمسلح با استفاده از سه مجموعه داده‌ی آز...

[ 24 ] - شبیه سازی عددی مشخصات هیدرولیکی جریان در سرریزهای سیفونی

سرریزهای سیفونی در شرایط وجود محدودیت فضا برای احداث انواع دیگر سرریزها و نیز برای عبور دبی زیاد در دامنه‌ی هد محدود استفاده می‌شوند. در نوشتار حاضر، به بررسی هیدرولیکی انواع رژیم‌های جریان، شامل: جریان زیر اتمسفر، جریان دوفازی و جریان با آب سیاه درسرریزهای سیفونی در شرایط غیردائمی پرداخته شده است. جهت صحت‌سنجی نتایج شبیه‌سازی عددی، از نتایج آزمایشگاهی مطالعات پیشین استفاده شده است. جهت انجام ...

[ 25 ] - پرش هیدرولیکی دایره‌یی روی سطوح شیب‌دار با شیب معکوس

در انتهای سازه‌هایی مانند سرریز سدها، شوت‌ها، و آبشارها به دلیل سرعت زیاد جریان، احداث سازه‌یی مناسب جهت استهلاک انرژی جریان به‌منظور جلوگیری از فرسایش پایین‌دست ضروری است. یکی از متداول‌ترین سازه‌های مستهلک‌کننده‌ی انرژی، حوضچه‌های آرامش هستند که در سه نوع کلاسیک، واگرا و دایره‌یی استفاده می‌شوند. پژوهش‌ها نشان می‌دهند که مشخصات پرش در حوضچه‌ی دایره‌یی نسبت به دو حوضچه‌ی دیگر بهبود یافته است. ...