نام پژوهشگر: بابک فطورچی

حل معادلات جریان پتانسیل روی تاج سرریزها به روش اجزاء محدو
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز 1369
  بابک فطورچی   احمد میرباقری

هدف ازاین پایان نامه ارائه یک مدل ریاضی برای یافتن میدان جریان روی تاج ی سرریزاوجی است . ازآنجا که این پدیده درطول کوتاهی رخ میدهد . اثر لزجت روی میدان جریان ناچیز است و میتوان تئوری پتانسیل را برای محاسبه مشخصات جریان مانند توزیع فشار و سرعت ، پروفیل سطح آب و ضریب دبی سرریز بکار برد. جریان تحت اثر نیروی وزن رخ میدهد و بارسیدن به یک وضعیت ماندگار معادله دیفرانسیل حاکم بر جریان یک معادله بیضوی است . مسئله اساسی آن است که ازابت محل سطح آزاد آب نامعلوم است باید دو شرط مرزی روی سطح آزاد احراز شود . بیان ریاضی این شرایط مرزی معلوم میکند که بایک مسئله غیرخطی سروکار داریم. دراین پایان نامه برای حل معادلات حاکم، از روش اجزاء محدود استفاده شده است . فرم تغییراتی را با توجه به این واقعیت که محدوده جریان خود متغیر است ، مییابیم . سپس بعلت غیرخطی بودن شرایط مرزی نتیجه حاصل یک دستگاه معادله جبر غیرخطی است . با حل این دستگاه، جای گره ها در صفحه و مقدار دبی عبوری از سر ریز معلوم میشود و به این طریق محل سطح آب مستقیما از آنالیز بدست میاید،سپس میدان سرعت و فشار بدست خواهد آمد . براساس این فرمول بندی برنامه کامپیوتری vard تدوین شده و روی کامپیوتر مدل ibm 370 دانشگاه شیراز اجرا گردیده است . مثال جامعی بکمک این برنامه حل شده است . نتایج حاصل از مدل ریاضی با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده . از نتایج مدل میتوان برای طرح هیدرولیکی سرریز کمک گرفت .