از جمله مسایلی که همواره در سیستم انتقال آب به صورت ثقلی به وجود میآید ، وجود انحناء در مسیر کانال است. در اثر عبور جریان از قوس موجود در کانال باز، سطح آب و الگوی جریان نسبت به کانال مستقیم ، دچار تغییر گردیده ، جریانهای ثانویه و مارپیچی شدت می گیرند تا جائیکه الگوی جریان کانال پایین دست نیز تحت تاثیر قرار می گیرد. در این تحقیق ابتدا با بررسی مطالعات پیشینیان ، فلوم آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد و در آن هندسه قوس از نوع تند انتخاب گردید . سپس با انجام آزمایشهای فراوان، صحت سنجی مدل آزمایشگاهی و کنترل همگنی داده ها و عدم وجود خطاهای سیستماتیک مورد ارزیابی قرار گرفت. پس از ساخت مدل آزمایشگاهی، تاثیر انحناء در تغییرات سطح آب و الگوی جریان در قوس مورد بررسی قرار گرفت. همچنین برای اولین بار، تاثیر دیوارهای میانی غیر مستغرق در الگوی جریان دخالت داده شد. برای سه زاویه انحناء 30 ، 60 و 90 درجه، چهار حالت قوس بدون دیوار میانی، با یک دیوار میانی محوری، با دیوار محوری امتداد یافته در کانال بالادست و پایین دست و قوس با دو دیوار میانی، مورد تحلیل آزمایشگاهی قرار گرفت. برای حالت قوس بدون دیوار، تغییرات غیر خطی سطح آب به دلیل تند بودن قوس مشاهده گردید و رابطه جدیدی جهت محاسبه این تغییرات ارایه شد . بررسی ها نشان می دهد که در سرتاسر مقاطع داخل قوس بجز نواحی پایانی، سرعت جریان در مجاورت دیوار داخلی افزایش و در مجاورت دیوار خارجی کاهش یافته و در پایان قوس، سرعت جریان در کنار دیوار داخلی به شدت کاهش مییابد بنحوی که در فاصلهای به اندازه عرض کانال در کانال پایاب، بیشترین کاهش سرعت جریان به وجود می آید. در این تحقیق کارآیی ، دیوارهای میانی در کاهش تغییرات عرضی عمق جریان، بسیار موفقیت آمیز بوده و کاهش سرعت در پس از قوس نیز به صورت محسوس متعادل می شود. همچنین در اثر امتداد یافتگی دیوار، سرعت های افزایش یافته درون قوس در مجاورت دیوار داخلی و کاهش یافته مجاورت دیوار خارجی ، متعادل می شود. این دیوارها در کانال مستقیم پایاب، مکان سرعت حداکثر را از مجاورت دیوار خارجی به محور کانال منتقل می دهند. در این بررسی مشخص شد که توزیع لگاریتمی سرعت برای نواحی درون خم مناسب نبوده و در کانال مستقیم بالادست ، الگوی سرعت از ترازهای نزدیک به کف کانال و در نواحی کاهش سرعت تمایل به جدایی، از تراز فوقانی و نزدیک به سطح آب ، تحت تاثیر قوس قرار می گیرد. در ادامه با استفاده از مدل عددی، ضمن صحت سنجی مدل و تطابق بسیار بالای نتایج عددی و آزمایشگاهی ، بهترین طول امتداد یافتگی برای هر سه خم مشروحه تعیین گردید. با توسعه مدل عددی حالت خاص از دیوار میانی که به صورت غیر متقارن نصب می شود بررسی و تاثیر آن در الگوی جریان بررسی شد. جهت بررسی رفتار دیوار ها خم ناگهانی متشکل از دو تغییر جهت 45 درجه مطالعه شد و معلوم شد که دیوار محوری امتداد یافته جریانهای برگشتی میانه خم و کانال پایاب را کاهش داده و تغییرات سطح آب درون خم را می کاهد.

راه ها شریان های حیاتی یک کشور بوده و پل ها یکی از مهم ترین سازه های ارتباطی محسوب می شوند. از اینرو احداث پایه های پل بر روی رودخانه تغییر در شرایط طبیعی آن قلمداد می شود. عکس العمل رودخانه در برابر این تغییر در شرایط طبیعی بصورت آبشستگی موضعی ظاهر می شود. طبق آمار های ارائه شده توسط کشور های مختلف می توان گفت تخریب اکثر پل ها نه در اثر ضعف های سازه ای بلکه در زمان وقوع سیل و در اثر پدیده آبشستگی در اطراف پایه ها رخ می دهند که نشان دهنده عدم شناخت لازم از خصوصیت رودخانه بعنوان یک بستر زنده می باشد. تاکنون تحقیقات وسیعی برای دستیابی به روش هایی که بتوان آبشستگی موضعی را کنترل و مقدار آن را کاهش داد، انجام شده است. در این تحقیق با هدف کاهش اثرات آبشستگی موضعی، مدل هایی از پایه های استوانه ای با ایجاد شکاف هایی در مقطع آنها و در اندازه های مختلف و در موقعیت های متفاوت و نیز زوج پایه های استوانه ای مجاور یکدیگر که بطور متقارن در کانال قرار گرفته اند، مورد بررسی قرار گرفت. در این مطالعه جریان آب زلال که قابلیت فرسایشی بیشتری دارد در آزمایشات مورد استفاده قرار گرفت. در این راستا بستری از ذرات با دانه بندی مشخص تهیه و مدل های آزمایشی در آن نصب و در شرایط مختلف میزان آبشستگی اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد در مدل تک پایه که نسبت عرض شکاف ( ) به قطر پایه 3/0= می باشد و تا کف بستر ادامه می یابد عمق آبشستگی نسبت به مدل تک پایه بدون شکاف به میزان 4/74 درصد کاهش می یابد. در گروه پایه ها نیز در حالت 1= که در آن فاصله خالص بین دو پایه و قطر هر پایه می باشد و درحالیکه قطر پایه برابر 5/18 میلی متر باشد، نسبت برابر 08/2 بوده ( عمق آبشستگی نهایی) و عمق آبشستگی نهایی به میزان 4/29 درصد و نیز برای شرایط قطر پایه برابر 4/20 میلی متر، نسبت برابر 96/1 می باشد و این عمق به میزان 8/32 درصد نسبت به عمق آبشستگی نهایی در تک پایه استوانه ای کاهش نشان می دهد.

آبگیرهای کفی یا کفهای مشبک سازه های فلزی هستند که جهت انحراف آب در بستر جریان نصب می شوند. بکارگیری این سازه ها یکی از روشهای مطمئن و کارآمد در آبگیری از رودخانه های کوهستانی با شیب تند و بار بستر درشت دانه می باشد. یکی از اشکال آبگیرهای کفی که تاکنون کمتر مورد توجه قرار گرفته، آبگیر کفی ساخته شده از شبکه میله های طولی و عرضیِ متقاطع است. این شکل خاص که کف مشبک با میله های متقاطع نامیده می شود، نسبت به آبگیر کفی با میله های طولی و یا آبگیر کفی با میله های عرضی، به لحاظ سازه ای عملکرد بهتری در مقابل نیروهای وارده دارد. تحقیق حاضر با هدف بررسی دقیق رفتار هیدرولیکی انواع مختلف آبگیرهای کفی، خصوصاً آبگیر کفی با میله های متقاطع انجام گردید. در این پژوهش تعداد 9 کف مشبک از میله های طولی، میله های عرضی و میله های متقاطع با درصد بازشدگی های مختلف ساخته شد و در کانالی با شیب های متفاوت نصب گردید. در مجموع 315 سری آزمایش با عبور دادن دبی های مختلف آب زلال و جریان دارای رسوب (با سه نوع دانه بندی مختلف) و طولهای متفاوت سازه کف مشبک انجام گرفت. در هر سری آزمایش، دبی منحرف شده توسط کف مشبک، دبی باقیمانده در کانال، اعماق بالادست و پایین دست کف مشبک، رسوبات تله افتاده توسط کف مشبک و رسوبات رد شده از روی کف مشبک اندازه گیری و ثبت گردید. با استفاده از داده های موجود، ضریب تخلیه و نسبت تله اندازی رسوبات توسط این نوع کف مشبک تحت تاثیر پارامترهای مختلف هیدرولیکی و هندسی مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور ابتدا با استفاده از آنالیز ابعادی، رابطه بی بعدی مابین متغیر وابسته و متغیر های مستقل استخراج گردید و سپس بین داده های حاصل از آزمایش، رابطه مناسبی برازش داده شد. در ادامه مفهوم خط جریان تقسیم کننده دبی و کاربرد آن در تعیین میزان دبی منحرف شده توسط کف مشبک معرفی شد و بر اساس پروفیل سرعت عمقی، رابطه ای برای تخمین موقعیت خط جریان تقسیم کننده دبی بدست آمد. در انتها ابعاد هندسی کف مشبک و کانال انحراف تحتانی به روش الگوریتم ژنتیک بهینه سازی گردید. در این راستا ابتدا تابع هزینه های اجرای کف مشبک و کانال انحراف، برحسب متغیرهای طراحی و بر مبنای فهرست بهای رشته آبیاری و زهکشی سال 1388 تشکیل شد. سپس محدودیتهای طراحی بر اساس ضوابط هیدرولیکی جریان متغیر مکانی و برخی ملاحظات اجرایی تعیین گردید. در نهایت با اجرای برنامه الگوریتم ژنتیک نوشته شده در محیط matlab، ابعاد هندسی بهینه برای یک مثال موردی بدست آمد و نتایج آن در قالب نمودارهای طراحی ارایه گردید.

در روش ضد عفونی متداول اطمینان از داشتن غلظت های مجاز کلر در مسیر شبکه آبرسانی امکان پذیر نمی باشد. به همین دلیل در سال های اخیر، استفاده از روش ضد عفونی اقماری به منظور تأمین غلظت های یکنواخت و مجاز باقیمانده کلر در شبکه های آبرسانی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. تحقیق حاضر در راستای بهینه سازی روش ضد عفونی اقماری جهت دستیابی به : 1) تأمین کلر باقیمانده در کل شبکه آبرسانی(در محدوده مجاز استاندارد)، 2) به حداقل رساندن نوسانات غلظت در مسیر شبکه و 3) کاهش کل میزان مصرف روزانه کلر، انجام گرفته است. به همین منظور بخشی از شبکه آبرسانی شهر نیشابور به عنوان پایلوت مطالعاتی انتخاب و با استفاده از مدل epanet به لحاظ هیدرولیکی و کیفی شبیه سازی گردید. سپس با استفاده از مدل الگوریتم ژنتیک، جایگاه های تزریق کلر و نیز میزان تزریق ساعتی این ماده برای شبکه مذکور، بهینه سازی شد. در این ارتباط شش سناریوی مختلف بر اساس تعدّد جایگاه های تزریق مورد بررسی قرار گرفت و نتایج به دست آمده با نتایج حاصل از کاربرد روش سنتی مقایسه گردیدند. نتایج دلالت بر این داشت که با افزایش تعداد جایگاه ها، میزان مصرف کلر کاهش می یابد. به طوریکه با داشتن پنج جایگاه تزریق در گره های مناسب شبکه، می توان کل مصرف روزانه کلر و نیز دامنه نوسانات غلظت کلر در شبکه را به ترتیب از 306 کیلوگرم در روز و دامنه تغییرات 46/0تا4 میلی گرم در لیتر، به 176 کیلوگرم در روز و دامنه تغییرات 4/0 تا 3 میلی گرم در لیتر کاهش داد. همچنین با اعمال کلرزنی در پنج جایگاه تزریق، نرخ تزریق در ساعت حد اکثر مصرف، تا حد 62 درصد کاهش می یابد. تحلیل اقتصادی کوتاه مدت (یکساله) سناریو های مختلف نیز نشان داد که سامانه ضد عفونی اقماری حتی در شرایط غیر بهینه (دو جایگاه تزریق)، کاهشی معادل 25 درصد را در کل هزینه های سالانه نسبت به روش سنتی در بر داشت. این کاهش در شرایط بهینه (پنج جایگاه ترزیق) به رقمی معادل 28 درصد رسید.

یکی از مسائل مهم در هیدرولیک جریان در کانال های باز، تحلیل جریان غیردائمی ناشی از امواج سیلاب در رودخانه های موجود در طبیعت می باشد. عموماً در هنگام سیلاب، تراز آب در مقطع رودخانه از قسمت عمیق تر آن (کانال اصلی) فراتر رفته و به سواحل کناری (سیلابدشت ها) وارد می شود. در این حالت، مقطع کانال طبیعی به صورت یک مقطع مرکب عمل می کند. سرعت جریان در سیلابدشت ها بسیار کمتر بوده و در نتیجه این غیریکنواختی توزیع سرعت در مقطع منجر به اندرکنش قابل توجه جریان بین مقطع میانی و سیلابدشت ها می شود. در نظر گرفتن تاثیر ساختار متفاوت جریان بر ضریب انتقال چنین مقاطعی ضروری بوده و توسط محققان بسیاری مطالعه شده است. اهداف این تحقیق عبارتند از: 1) اعمال یکی از روش¬های جدید تعیین ضریب انتقال؛ که برای شرایط جریان دائمی توسعه داده شده اند، برای تحلیل جریان در شرایط جریان غیردائمی و 2) اعمال زبری ناشی از وجود گیاه غیرمنعطف یا صلب بر ضریب زبری سیلابدشت¬ها و بررسی تأثیر این مسئله بر روی جریان غیردائمی در رودخانه های دارای مقطع مرکب. در تحقیق حاضر، روش جدیدی که knight و tang در سال 2008 برای تعیین ضریب انتقال کانال های مرکب توسعه داده اند، جهت تحلیل جریان استفاده شده است. این روش یک روش شبه دوبعدی است که توزیع عرضی دو بعدی سرعت جریان را در تعیین ضریب انتقال مدنظر قرار می دهد. همچنین روابط استخراج شده توسط jarvela در سال 2004 و نیز cheng و nguyen در سال 2011 به ضریب زبری سیلابدشت ها اعمال شدند تا در صورت وجود گیاه اثر آن بر ضریب انتقال لحاظ شود. کلیه ی موارد ذکر شده در معادلات حاکم بر جریان غیردائمی (معادلات سنت-ونان) اعمال شدند و این معادلات جهت روندیابی سیلاب در کانال مرکب به روش عددی پریسمن حل شدند.در این راستا، از داده های به کار رفته توسط ایوب زاده و ظهیری در سال 1383 استفاده شد تا بتوان از نتایج آن ها در ارزیابی عملکرد بخشی از مدل توسعه داده شده در این تحقیق استفاده کرد. از آن جا که در تحلیل جریان غیردائمی در کانال های مرکب نیاز به تعیین ضرایب انتقال زیرمقاطع و نیز ضریب انتقال کل و مشتقات آن ها نسبت به عمق می باشد، برازش یک تابع چندجمله ای درجه ی 6 بر منحنی تغییرات ضریب انتقال با عمق مشکل مشتق گیری را حل کرده و منجر به عملکرد پایدار مدل عددی گردید. نتایج برجسته ی این تحقیق عبارتند از: 1) روشی که knight و tang در سال 2008 برای تعیین ضریب انتقال پیشنهاد کرده اند، عملکرد مناسبی در تحلیل جریان غیردائمی در کانال های مرکب با پوشش گیاهی در سیلابدشت ها دارد، 2) هنگامی که جریان سیلاب در آستانه ی ورود به سیلابدشت ها می باشد، به علت پدیده ی انتقال اندازه حرکت بین زیرمقاطع و در نتیجه افت شدید انرژی، هیدروگراف های خروجی سیلاب تغییر شکل قابل توجهی با افزایش بخش نسبتا افقی هیدروگراف و افزایش زمان پایه پیدا می-کنند، 3) روش های پیشنهادی توسط jarvela در سال 2004 و cheng و nguyen در سال 2011 مقادیر متفاوتی را برای ضریب زبری در هر عمقی از جریان به دست می دهند، اما این مسئله اختلاف قابل ملاحظه ای در هیدروگراف های حاصل از روندیابی سیلاب ایجاد نمی کند و 4) استفاده از یک مقدار ثابت برای ضریب زبری ناشی از گیاهان به خصوص برای تراکم های بیشتر آن ها، نمی تواند نتایج مشابهی در مقایسه با حالتی که زبری گیاه به صورت متغیر با عمق در نظر گرفته می شود، تولید کند.

گرچه جریان در کانال های مرکب با سیلابدشت های غیرمنشوری حالت خاصی از جریان در رودخانه ها می باشد، تاکنون مطالعات اندکی در بررسی رفتار هیدرولیکی آنها انجام شده است. در این تحقیق، به محاسبات یک بعدی پروفیل سطح آزاد آب در کانال های مرکب با سیلابدشت های جمع شونده و بازشونده پرداخته شده است و دقت روش های مورداستفاده در مقایسه با نتایج آزمایشگاهی تحقیقات پیشین سنجیده شده اند. از میان معدود آزمایشات انجام شده در این کانال ها، اطلاعات و داده های آزمایشات bousmar در سال2002 بر روی کانال های مرکب با سیلابدشت های جمع شونده و آزمایشات bousmar و همکاران در سال 2006 بر روی کانال های مرکب با سیلابدشت های بازشونده، به عنوان داده های پایه محاسبات استفاده شده است. پروفیل سطح آب نیز، برپایه دو رهیافت انرژی و اندازه حرکت محاسبه شده و به منظور برآورد ضریب انتقال در محاسبات مذکور، دو روش تجزیه مقطع قائم و کوهیرنس مورد استفاده قرار گرفته اند. نتایج محاسبات نشان می دهد که در کانال های مرکب با سیلابدشت های جمع شونده، روش مبتنی بر رهیافت انرژی و استفاده از روش کوهیرنس در برآورد ضریب انتقال، سازگاری بیشتری با نتایج مشاهداتی داشته و خطای محاسباتی کمتری دارد. نتایج محاسبات انجام شده در کانال های مرکب با سیلابدشت های باز شونده نیز نشان می دهد که روش مبتنی بر رهیافت اندازه حرکت و با استفاده از روش تجزیه مقطع قائم در برآورد ضریب انتقال نزدیکی بیشتری به پروفیل مشاهداتی جریان نسبت به سایر روش های مورد استفاده دارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

میزان آب های نفوذی که در زمان بارندگی از طرق مختلف (اتصالات غیرمجاز ناودان ها، منهول ها و ...) وارد شبکه های فاضلاب می شوند، ظرفیت این شبکه ها را تحت تأثیر قرار می دهند. بنابراین، شبکه های فاضلاب را می بایست با در نظر گرفتن مقدار آب های نفوذی طراحی نمود. در این تحقیق، قسمتی از شبکه فاضلاب شهر مشهد به عنوان مطالعه موردی بررسی شده است. از آنجایی که مساحت تحت پوشش فاضلابروها در میزان آب های نفوذی موثرند و نیز جهت بررسی و مقایسه ظرفیت اقطار مختلف شبکه، حوضه مورد مطالعه به زیرحوضه هایی با مساحت های مختلف که فاضلابرو انتهایی هر یک مبین قطری از شبکه می باشد، تقسیم و به طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته اند. جهت شبیه سازی جریان غیردائمی متغیرتدریجی به دلیل ورود آب های نفوذی به شبکه، از مدل تلفیقی arc view و mike swmm استفاده شده است. پس از روندیابی جریان، مشخص شد که ظرفیت فاضلابروهای موجود به ازای ورود آب های نفوذی (طی تحقیقی در سطح مشهد دو درصد رواناب با دوره بازگشت دو سال برآورد شده است) کافی بوده است. همچنین، ظرفیت شبکه برای دوره بازگشت های مختلف و درصدهای متفاوت ورود آب های نفوذی مورد بررسی قرار گرفته است.

بیشتر تحقیقات و مطالعات انجام گرفته بر روی قوس ها، مربوط به خم های ملایم است که درآن ها نسبت شعاع قوس (r) به عرض کانال (b)، بیشتر از 3 می باشد و در زمینه خم های تند تحقیقات قابل ملاحظه ای صورت نپذیرفته است در نتیجه لزوم بررسی بیشتر و کامل تر جریان در خم های تند و راهکارهای مقابله با پدیده های مشکل ساز آن احساس می شود بنابراین پایان نامه حاضر به بررسی این موضوع پرداخته است. تحقیقات حاضر شامل دو بخش مطالعات آزمایشگاهی و مدلسازی عددی می باشد که بر روی خم تند 90 درجه صورت پذیرفته است. مطالعات آزمایشگاهی بر روی سیستم ساخته شده توسط علی اکبر اختری در آزمایشگاه هیدرولیک دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد انجام پذیرفت و سرعت طولی در مقاطع و لایه های مختلف و همچنین عمق آب در طول کانال برداشت شده و تحلیل و نتیجه گیری بر روی داده های برداشتی صورت گرفت. جهت مقابله با مشکلات به وجود آمده در خم از روش نوین کارگذاری صفحات غیر مستغرق استفاده گردید. با توجه به مطالعات قبلی صورت گرفته روی این روش توسط اختری، احمدی و بهرامی، در پایان نامه حاضر صفحه غیر مستغرق، که درست در میانه عرض کانال و موازی با دیواره های کناری کار گذاشته شده، با طولی بیشتر از طول قوس، از 10 سانتی متر (معادل یک چهارم عرض کانال) قبل از قوس شروع شده و تا 10 سانتی متر بعد از انتهای قوس ادامه می یابد. جهت مدل سازی عددی نرم افزارهای گوناگونی تاکنون ارائه شده است که قابلیت های متفاوتی را شامل می شوند. یکی از تواناترین نرم افزارهای موجود در حال حاضر نرم افزار فلوئنت می باشد که بر پایه روش عددی احجام محدود بنا شده است. این برنامه طیف گسترده ای از جریان های سیالات از جمله جریان در کانال های باز را شامل شده و از تنوع مدل های آشفتگی فراوانی برخوردار می باشد. عملکرد این نرم افزار در مدل سازی دقیق جریان های ثانویه پیچیده تائید شده و تحسین برانگیز می باشد. در این تحقیق پس از برداشت، تنظیم و تحلیل نتایج آزمایشگاهی ابتدا سیستم آزمایشگاهی موجود در نرم افزار فلوئنت مدل گردید و نتایج حاصل از مدل سازی عددی در نرم افزار با نتایج آزمایشگاهی مقایسه گردید که حاکی از دقت بسیار خوب این برنامه کامپیوتری در مدل کردن این نوع از جریان ها بود. با توجه به تحقیقات صورت گرفته در قبل، معادله آشفتگی برای مدل سازی انتخاب گردید . پس از اطمینان از عملکرد مطلوب نرم افزار، با توجه به تحلیل های صورت گرفته در مدل های قبلی، 3 مدل پیشنهادی جدید شامل قوس با دیواره میانی از زاویه 45 درجه تا 20 سانتی متر (معادل شعاع قوس) پس از قوس، مدل با دیواره میانی ازانتهای قوس تا 30 سانتی متر (معادل 1/5 برابر شعاع قوس) پس از آن و قوس با دیواره میانی نامتقارن (شروع دیواره میانی در ابتدای قوس از نزدیک دیواره خارجی تا انتهای قوس نزدیک دیواره داخلی) در برنامه فلوئنت مدل گردید و نتایج حاصل از آن بررسی شد. در نهایت مقایسه پارامترهای سرعت طولی، عمق آب و جریان ثانویه میان مدل های متفاوت آزمایش شده و شبیه سازی شده صورت گرفته و نتایج ارائه شد. پایان نامه حاضر شامل 10 فصل می باشد که مطالب مشروحه فوق فصل اول آن را تشکیل می دهد، فصل دوم شامل پیشینه راهکارهایی است که تاکنون برای مقابله با معضلات به وجود آمده در خم ها استفاده شده است و فصل سوم ساختار جریان ثانویه به خصوص در خم های تند را تشریح می نماید. فصل چهارم معادلات حاکم استفاده شده در جریان خم ها را بیان کرده و فصل پنجم روش عددی احجام محدود را که پایه کار نرم افزار فلوئنت می باشد، بازگو می نماید. با توجه به استفاده از نرم افزار فلوئنت در مدل سازی عددی، فصل ششم حاوی مطالبی درباره چگونگی کار و روش مدل سازی با این برنامه می باشد. مدل آزمایشگاهی مورد استفاده و نتایج حاصل از مطالعات آزمایشگاهی و تحلیل های صورت گرفته در فصل هفتم تشریح شده است. روند شبیه سازی عددی و صحت سنجی نرم افزار در فصل هشتم بیان گردیده است. فصل نهم مدل های عددی توسعه یافته را تشریح کرده و نتایج حاصل را ارائه می کند و در نهایت فصل دهم به جمع بندی بین مدلهای مختلف پرداخته و پیشنهاداتی را برای آیندگان ارائه می نماید. نتایج نشان می دهد که از میان مدل های آزمایشگاهی و عددی مطالعه شده، مدل قوس با دیواره نامتقارن بهترین عملکرد را در کاهش اثرات مخرب جریان در قوس های تند دارد. این مدل توانسته است سرعت نزدیک دیواره خارجی و سرعت جریان ثانویه پس از قوس را به میزان مطلوبی کاهش داده، بالاآمدگی آب در دیواره خارجی قوس را نه تنها به طور کامل از بین برده است بلکه باعث کاهش عمق آب نسبت به جریان نرمال نیز شده است.

با توجه به اهمیت موضوع و همچنین توجه به این نکته که بیشتر مطالعات صورت گرفته در خمها برای قوس ملایم بوده است ، تحقیق حاضر مطالعه بر روی ساختار جریان در قوس تند 90 درجه را هدف خود قرار داده و برای کنترل اثرات جریان ثانویه در آن از روشی نوین که براساس کارگذاری صفحات غیر مستغرق در خم می باشد، استفاده کرده است . مطالعات هم به صورت آزمایشگاهی و هم عددی با استفاده از نرم افزار fluent برای دو حالت قوس بدون دیواره میانی و با دیواره میانی در طول قوس در دودبی متفاوت صورت گرفته است . مطلب قابل اهمیت در مدلسازی عددی انتخاب مدل آشفتگی می باشد که در پایان نامه حاضر پس از بررسی تجارب گذشتگان در این زمینه چهار مدل مورد ارزیابی و مقایسه قرار گرفته اند. پس از مقایسه نتایج آزمایشگاهی و عددی و حصول اطمینان از عملکرد مطلوب نرم افزار ، داده های مربوط به جریانهای ثانویه از مدلهای عددی برداشت شد. با توجه به اطلاعات بر داشتی از مطالعات آزمایشگاهی که شامل سرعت محوری و عمق آب در نقاط مختلف کانال می شود و همچنین خروجی های حاصل از نرم افزار ، مقایسه نتایج میان فاکتورهای سرعت محوری، میزان بربلندی و جریان ثانویه صورت پذیرفته است . با توجه به مطالب مشروحه فوق که فصل اول پایان نامه را تشکیل می دهد ، در فصل دوم به لزوم بررسی جریان در قوس و پیشینه تحقیقات در این زمینه پرداخته شده است .در فصل سوم معادلات حاکم در دو حالت جریان آرام و آشفته بیان گردیده است. فصل چهارم حاوی مطالبی درمورد مدلهای متفاوت آشفتگی می باشد و در فصل پنجم جهت آشنایی با نرم افزار fluent مطالبی ارائه شده است . تشریح مدل آزمایشگاهی مورد استفاده در فصل ششم گنجانده شده و در فصل هفتم مطالعات آزمایشگاهی و چگونگی انجام آن بیان گردیده است . روند شبیه سازی عددی فصل هشتم را تشکیل داده و در فصل نهم چگونگی انتخاب مدل آشفتگی و نتایج حاصل از آن بیان گردیده است .فصل دهم صحت سنجی داده های عددی حاصل از نرم افزار و تحلیل مدلهای عددی را در بر می گیرد . در نهایت فصل آخر به جمع بندی و نتیجه گیری نهایی حاصل از مقایسه بین حالتهای مختلف پرداخته و پیشنهاداتی را به آیندگان ارائه می دهد. نتایج نشان می دهد سرعت ماکزیمم در فاصله ای برابر با عرض کانال قبل از قوس متمایل به دیواره داخلی شده و از زاویه ای حدود 45 درجه شروع به حرکت به سمت دیواره خارجی کانال می نماید. همچنین شیب عرضی سطح آب در فاصله ای کمتر از عرض کانال قبل از قوس شروع شده و تا زاویه 45 درجه افزایش و پس از آن کاهش می یابد. ایجاد دیواره باعث انتقال سرعت ماکزیمم در پس از قوس از جداره خارجی به میانه کانال شده و سرعت جریان ثانویه را تا حدود 40% کاهش می دهد.