شبیه سازي جریان با هدف مقایسه نرم افزار ایرانیPMO Dynamics و MIKE21 با تمرکز بر پدیده خشک و تر شدن

خلاصه
نواحی تر و خشکشونده تأثیر بسیار زیادي بر الگوي جریان و انتقال رسوب در محدوده بندر و کانال دسترسی دارند. در این پژوهش این پدیده با هدف برآورد کارایی مدل PMO Dynamics و مدل ایرانی MIKE مهم و تأثیر گذار در مناطق ساحلی، توسط مدول هیدرودینامیک دو مدل 21 ایرانی شبیه سازي شد. به دلیل پیچیده بودن پدیده خشک و تر شدن در ناحیه ساحلی ابتدا این دو مدل در شبیه سازي پارامتر هاي جریان و پدیده خشک و تر شدن در مسائلی ازشکست سد مورد ارزیابی قرار گرفت و پس از آن به بررسی این دو مدل در مورد این پدیده در مسئله اي از شبیه سازي جریان در ناحیه ساحلی پرداخته شد در مدل ایرانی این پدیده با لحاظ نمودن اثرات آن در زبري بستر انجام میشود در حالی که مدل نرخ تغییرات سطح آب را محاسبه نموده و با توجه به این نرخ دو حالت مجزا را در نظر میگیرد. همچنین این دو مدل از دو روش MIKE21  متفاوت در حل شبکه محاسباتی استفاده میکنند که به منظور مقایسه بین دو روش و نیز مقایسه بین دو مدل از مقایسه پارامتر هاي آماري در تحلیل نتایج بدست آمده استفاده شد. نتایج بیانگر آن بود که استفاده از روش نقطه مرکز در مدل ایرانی دستیابی به نتایج قابل قبولی را با انجام محاسبات ساده تر و نیز در زمان بسیار کمتر فراهم آورده است. همچنین در مسائل داراي شرایط خشکی و تري حداکثر خطا بین مدل ایرانی با نتایج 9درصد میباشد این در شرایطی است که مدل ایرانی به لحاظ ،MIKE آزمایشگاهی 5 درصد است در حالی که این مقدار در مورد مدل 21 سرعت نیز قابل رقابت با نرم افزار هاي خارجی مشابه میباشد.

کلمات کلیدي:

شکست سد، شبیه سازي عددي، مدل دو بعدي . PMO Dynamics. MIKE21

نویسندگان :

الهام جعفرزاده ، مسعود منتظري نمین، اصغر بهلولی  ، سید علی ایوب زاده

دهمین کنگره بین المللی مهندسی عمران (1394)

شبیه سازي عددي الگوي جریان حول آبشکن هاي متناوب با نرم افزار CCHE2D(مطالعه موردي حوزه ي کال شور استان گلستان)

خلاصه
یکی از روش هاي غیر مستقیم و معمول در کنترل فرسایش کناري و حفاظت کناره هاي رودخانه استفاده از اپی یا آبشکن می باشد. در این روش یک سري آبشکن به طور متوالی و زاویه دار با مسیر رودخانه ساخته می شوند تا با اثر گذاري بر خطوط جریان باعث انحراف جریان از دیواره هاي فرسایش پذیر و در نهایت محافظت از کرانه ها ي رودخانه گردد. در این مقاله به بررسی اثر گذاري آبشکن هاي متوالی بر روي الگوي جریان و در نهایت محافظت از کرانه ها در حوزه ي کال شور در استان گلستان پرداخته شده است. براي شبیه سازي الگوي جریان از مدل عددي استفاده شده است و براي شبیه سازي آشفتگی از مدل استفاده شده است. نتایج حاصل از مدل عددي نشان می دهد که CCHE2D احداث آبشکن می تواند باعث انحراف خطوط سرعت حداکثر از کرانه ها و حفاظت از کرانه ها گردد.

کلمات کلیدي :

مدل CCHE٢D ، آبشکن هاي متوالی ، حوزه ي کال شور ، شبیه سازي عددي

نویسندگان :

محسن مغربی ، سعید علیزاده

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

بررسی عددي اثر میان گذر مستقیم بر روي الگوي جریان در قوس رودخانه (مطالعه موردي رودخانه کارون)

خلاصه
ایجاد میانبر و کاهش طول رودخانه در قوس یکی از روش هاي طبیعی مهاجرت رودخانه می باشد. بعضا در پروژه هاي ساماندهی رودخانه نیز بدلیل اهمیت کنترل مهاجرت درقوس خارجی رودخانه به طراحی کانال هاي میانبر مصنوعی پرداخته می شود. در این مقاله به بررسی اثر گذاري ایجاد کانال میانبر مستقیم بر روي الگوي جریان آشفته در یکی از قوس هاي 180 درجه رودخانه ي کارون در حالت دائم پرداخته شده است.بدین منظور الگوي جریان در یک قوس 180 درجه در حالت با و بدون میانبر با یکدیگر مقایسه شده است. براي شبیه سازي الگوي جریان از قابلیت هاي مدل CCHE2D و براي شبیه سازي آشفتگی از مدل k استفاده شده است. نتایج حاصل از مدلسازي الگوي جریان نشان می دهد که احداث کانال میانبر می تواند باعث کاهش سرعت بیشینه و تنش برشی در راس قوس گردد، این امر می تواند پتانسیل فرسایش در قوس خارجی را کاهش دهد. همچنین نتایج حاصل از مدل سازي الگوي جریان نشان می دهد که الگوي جریان در دهانه آبگیر و خروجی میانبر وابسته به هندسه موقعیت میانبر بوده و شاهد تمرکز تنش برشی خصوصا در خروجی میانبر به جریان اصلی می باشیم. این امر خود می تواند در طراحی کانال هاي میانبر موثر باشد.

کلمات کلیدي :

شبیه سازي عددي، مدل عددي CCHE2D ، کانال هاي میانبر، کنترل مهاجرت رودخانه اي

نویسندگان :

محسن مغربی

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)

بررسی عددي تنش ها در کف جام هاي پرتابی

خلاصه
طراحی و ارزیابی مهندسی سازههاي هیدرولیکی، نیازمند داشتن درك صحیحی از رفتار پیچیده حرکت آب میباشد. رایج ترین و در عین حال پرهزینه ترین راه براي بررسی شرایط جریان در این سازه ها استفاده از مدل فیزیکی است. از طرفی ساخت مدلهاي فیزیکی علاوه بر صرف زمان طولانی، هزینه هاي هنگفتی داشته و نتایج آن وابسته به دقت اندازه گیري پارامترهاي جریان نسبت به مدلسازي شرایط واقعی جریان میباشد. با پیشرفت و گسترش روز افزون نرمافزارهاي مهندسی و نیز ساخت رایانه هاي پرقدرت، استفاده از مدلسازي عددي به عنوان روشی جدید، سریع و ارزان، براي بررسی رفتار سیال و اثرات آن بر سازه هاي هیدرولیکی مطرح شده است، که تحت عنوان دینامیک سیالات محاسباتی شناخته میشود. در مقاله حاضر هدف اول بررسی قابلیت هاي مدلسازي عددي در برآورد و پیش بینی پارامترهاي جریان در جام هاي پرتابی میباشد، که یکی از اجزاء مهم در سدهاي مرتفع به شمار میروند. در سدهاي بلند معمولا استفاده از جام هاي پرتابی به عنوان سازه مستهلک کننده انرژي، هم از لحاظ اقتصادي و هم از لحاظ ایمنی گزینه مناسبی می باشد. طراحی بهینه یک سازه پرتاب کننده جامی، علاوه بر جانمایی، شکل هندسی و ابعاد مناسب نیازمند مطالعه توزیع فشارهايدینامیکی به منظور بررسی پدیده کاویتاسیون بر روي جام نیز میباشد. روشها و روابط تجربی موجود، براي برآورد شاخصهاي طراحی هیدرولیکی این سازه، بخصوص در طرح هاي پیچیده و غیرمتعارف، محدودیت هاي زیادي دارند. لذا استفاده از مدل ریاضی، میتواند بعنوان یک روش جدید مطرح باشد. در ادامه این پژوهش، تنش ها در جام هاي پرتابی با استفاده از مدل عددي فلوئنت موردمطالعه قرار گرفته است. در پایان بررسی نتایج شبیه سازي عددي نشان داد، که نرم افزار فلوئنت توانایی خوبی براي شبیه سازي چنین جریاناتی را دارد و به عنوان ابزاري توانمند در اختیار مهندسان و طراحان سد است.

کلمات کلیدي:

شبیه سازي عددي، نرم افزار فلوئنت، جام پرتابی، تنش

نویسندگان :

مهدي جورابلو ، رضا مقصودي ، حامد سرکرده

اولین کنفرانس ملی عمران و توسعه ایران (1390)