
پاياننامه : آناليز جريان بر روي سرريز اوجي بر اساس (CFD)
فرمت : word
تعداد صفحه : 135
قیمت : مبلغ ۱۵ هزار تومان
چكيده:
هدف اين پاياننامه تحقيق در مورد راهكارهاي حل نيمه دقيق از يك طرف و شبيه سازي عددي در مورد رفتار جريان سيال بر روي سرريز اوجي سد انحرافي گرمسار ميباشد.
همچنين مقايسة نتايج بدست آمده بر روي سرريز اوجي بر اساس CFD يكي ديگر از اهداف اين پاياننامه ميباشد تا درمطالعات و طرحهاي آتي با اطمينان خاطر بيشتر از مدلهاي (CFD) استفاده گردد.
ضرورت تحقيق اين پاياننامه گسترش استفاده از مدلهاي (CFD) در داخل كشور ميباشد بطوريكه مدلهاي CFD در چند سال اخير نقش بسزايي را در مسائل صنعتي و آكادميك ايفا كرده است. در دو دهة قبل مسائل (CFD) به صورت آكادميك مطرح بوده ولي در دهة اخير در كشورهاي پيشرفته رواج گسترهاي در صنعت پيدا كرده است. براي انتخاب بهترين طرح براي بسياري از سدها بايد با صرفه ترين و دقيقترين روش را براي بررسي چگوني رفتار جريان بر روي سرريز در صورت وقوع سيل را در نظر گرفت. تا مدتي قبل استفاده از مدل فيزيكي تنها روش بررسي بوده ولي هم اكنون استفاده از روش (CFD) رواج گستردهاي پيدا كرده است كه هزينه و زمان بررسي كردن را پايين آورده است.
در اين پاياننامه نحوة رفتار جريان بر روي سرريز اوجي سد انحرافي گرمسار با استفاده از برنامه Fluent و تحت سطوح بالا برندة مورد بررسي قرار گرفته است.
براي شبكه بندي مدل تاج سرريز سدانحرافي گرمسار از نوع شبكهبندي چند بلوكي استفاده شده است مدل تاج سرريز نيز به چهار ناحيه تقسيمبندي شده است و در حل اين پروژه از مدل Vof استفاده شده است. طبق نتايج حاصل از تحقيقات به عمل آمد بر روي سرريز اوجي سد انحرافي گرمسار براي 5/0=Hd/H بر روي تاج سرريز فشار منفي تشكيل نميگردد و براي 1=Hd/H و 33/1=Hd/H بر روي تاج سرريز سد انحرافي گرمسار فشا منفي تشكيل ميگردد.
درمسائل مهندسي امروزي شناخت رفتار يا عكس العمل يك پديده نقش بسزائي دربررسي نتايج بدست آمده و طراحي دقيق مسائل مهندسي دارد، بطوريكه يك پژوهشگر يا محقق با شناخت چگونگي رفتار يك پديده دربرخورد با مسائل مختلف مي تواند وضعيت فيزيكي پديده را درقبال مسائل مختلف مهندسي بهبود بخشد.
به عنوان مثال درطراحي بدنه خودرو اگر يك محقق عكس العمل يا رفتار هوا نسبت به خودرو را درسرعت هاي بالا درنظر نگيرد باعث مشكلات عديده اي خواهد شد بطوريكه دراين حالت ضريب بازدارندگي افزايش و درنتيجه نيروي بازدارندگي نيز افزايش مي يابد و اتومبيل براي رسيدن به يك سرعت مناسب بايستي نيروي بيشتري راتوليد كند كه در نتيجه باعث افزايش مصرف سوخت و ساير مشكلات خواهدشد. اما امروزه كارشناسان با شناخت رفتار و عكس العمل هوا نسبت به بدنه خودرو به اين نتيجه رسيده اند كه بايستي بدنه خودروها حالت آيروديناميكي داشته باشد تا با مشكلات ذكر شده مواجه نشوند.
لذا شناخت پديده و عكس العمل آن نسبت به مسائل مختلف در امور مهندسي امروزي مانند هوا و فضا، هيدروليك، سيالات و ... از اهميت قابل توجهي برخودار است. دربرخورد مهندسان با مسائل و موضوعات هيدروليكي مشخص بودن چگونگي رفتار سيال كمك بسيار زيادي را در طراحي هرچه دقيق تر پروژه ها مينمايد. حل برخي از مسائل هيدروليكي با روشهاي حل تحليلي امكان پذير مي باشد اما ممكن است دربرخي از موضوعات، حل تحليلي كمك قابل توجهي را به يك محقق ننمايد لذا بايستي ازحل عددي براي بررسي چگونگي رفتار سيال استفاده كرد. يكي از مسائل مهمي كه كارشناسان هيدروليك بايستي با آن آشنا باشند نحوه رفتار جريان برروي سرريزهاي سازه هاي آبي مي باشد. يكي از راه هاي شناخت رفتار جريان برروي سرريز استفاده از مدلهاي فيزيكي مي باشد.
نتايج مدلهاي فيزيكي درصورتيكه شرايط مدل به خوبي ايجاد گردد قابل قبول ميباشد. اما يكي از مشكلات مدلهاي فيزيكي درپروژه هاي مهندسي مدت زماني است كه طول مي كشد تا نتايج مورد بررسي و تجزيه و تحليل قرار گيرد به طوريكه ممكن است ماهها و يا دربرخي از موضوعات هيدروليكي مانند بررسي ميزان كاوتياسيون سالها طول بكشد ويا اينكه يك محقق براي بررسي مدل فيزيكي گزينه هاي مختلف با محدوديت زماني مواجه باشد. ساخت مدل فيزيكي و تجزيه و تحليل نتايج آن هزينه قابل توجهي را درپي دارد لذا دربحث هزينه وزمان ممكن است كه يك محقق امكان استفاده از مدلهاي مختلف فيزيكي را براي بررسي دقيق تر نتايج نداشته باشد. دربرخي از پديده ها و موضوعات مهندسي امكان استفاده از مدل فيزيكي نمي باشد به عنوان مثال مدلسازي محيطي با درجه حرارت 4000 درجه به بالا ممكن است بسيار سخت و يا امكان پذير نباشد. لذا استفاده از حل عددي مسائل كمك شاياني را به يك محقق مي نمايد تا به بررسي موضوع بپردازد. به طوريكه مي توان با كمترين هزينه ودركمترين زمان گزينه هاي مختلفي را بررسي كرد.
همانطور كه اشاره شد شناخت نحوه رفتار جريان برروي سرريزسازه هاي آبي از اهميت ويژه اي برخوردار است. معمولاً درطراحي سدهاي انحرافي ازسرريز نوع اوجي استفاده مي شود.
بررسي رفتار جريان برروي تاج سرريز براي دبي هاي بيشتر از دبي طراحي از اهميت بسزايي درطراحي تاج سرريز برخودار است به طوريكه اگر فشار ايجاد شده برروي تاج سرريزهاي اوجي كمتر از فشار اتمسفر گردد، فشار منفي برروي سرريز كه براي دبي هاي بيشتر از دبي طراحي اتفاق مي افتد باعث پديده كاوتياسيون مي گردد بطوريكه اين پديده خسارات جبران ناپذيري را براي بسياري از سازه هاي آبي به بار آورده است. ازجمله سازه هاي آبي كه با اين پديده روبرو هستند مي توان به سرريز سد شهيد عباسپور اشاره كرد كه براي دبي هاي بيشتر از دبي طراحي، مشكلاتي براي سرريز اين سد ايجاد شده است. همچنين مي توان به سد انحرافي گرمسار اشاره كرد كه تاج سرريز آن دچار خوردگي و كاويتاسيون گرديده است. لذا در اين پايان نامه نحوه رفتار جريان برروي تاج سرريز اوجي سد انحرافي گرمسار با استفاده از نرم افزار fluent مورد بررسي قرارگرفته است. از آنجائيكه براي مهار آبهاي سطحي و سيلاب ها از سدهاي انحرافي با سرريز اوجي استفاده مي گرد لذا ضروريت انجام اين تحقيق آن است علل فرسايش و كاويتاسيون برروي سرريز اوجي سد انحرافي گرمسار مشخص گردد و هدف اين تحقيق آن است با توجه به دقت نتايج بدست آمده براساس مدل عددي CFD)) برروي سرريز اوجي و با استفاده از نرم افزار Fluent بتوان با اطمينان خاطر بيشتري ازمدلهاي (CFD) استفاده كرد.
فهرست مطالب
-
چكيده
-
-
فصل اول/كليات
-
مقدمه
-
CFD چيست؟
-
نقش CFD در دنياي فناوري مدرن امروزي
-
اهميت انتقال حرارت و جريان سيال
-
متدهاي پيشگويي
-
امتيازات يك محاسبه تئوري
-
هزينه كم
-
اطلاعات كامل
-
توانايي شبيه سازي شرايط واقعي
-
توانايي شبيهسازي شرايط ايدهآل
-
نارساييهاي محاسبه تئوري
-
انتخاب متد پيشگوي
-
يك برنامه CFD چگونه كار ميكند؟
-
توضيح سازگاري و پايداري
-
-
فصل دوم/تاريخچه
-
تاريخچه
-
-
فصل سوم/مفاهيم اساسي پاياننامه
-
3-1- مقدمه
-
3-2- انتخاب دبي طرح براي سرريز
-
3-3- شكلگيري سرريز از نوع پيوند (Ogee)
-
3-4- سرريز WES
-
3-4-1- طراحي هيدروليكي سرريز WES
-
3-4-1- اثر ارتفاع سرريز و ارتفاع آب در سراب بر ضريب C
-
3-4-2- اثر شيب بدنه در سراب بر ضريب C
-
3-4-3- اثر ارتفاع آب و رقوم كف در پاياب بر ضريب C
-
3-4-4- اثر پايههاي پل و دماغه سواحل بر ضريب دبي جريان
-
3-4-5- طراحي بدنه سرريز WES
-
3-4-6- طراحي بدنه سرريز كوتاه بدون دريچه WES در تندابها
-
3-5- كنترلكاويتاسيون در سرريزهاي بلند
-
-
فصل چهارم/آشنايي با برنامه Fluent Error! Bookmark not defined.
-
(روشهاي حل عددي استفاده شده در مدل Fluent) Error! Bookmark not defined.
-
4-1 قابليتها و محدوديتهاي نرمافزار فلوئنت Error! Bookmark not defined.
-
4-1-1- توانائيهاي نرمافزار فلوئنت Error! Bookmark not defined.
-
قابلييتهاي مدلسازي فيزيكي Error! Bookmark not defined.
-
4-5-2- چگونگي استفاده از مدل VOF
-
- فعال سازي مدل VOF
-
- تعريف فازها
-
- فعال سازي كشش سطحي و چسبندگي ديواره
-
- انتخاب فرمولاسيون VOF
-
- چند مثال نمونه
-
تنظيم پارامترهاي شبيهسازي جريان ناپايا براي مدل VOF
-
وارد كردن نيروي وزن در محاسبات VOF
-
تعيين شرائط مرزي
-
- تعيين شرائط اوليه كسرهاي حجمي
-
- استراتژيهاي حل
-
پس پردازش مدل VOF
-
4-5-2- مدل كاويتاسيون
-
4-5-2-1- تئوري مدل كاويتاسيون
-
- معادله كسر حجمي
-
- محاسبه انتقال جرم بين فازها
-
4-5-2-2- چگونگي استفاده از مدل كاويتاسيون
-
- فعال كردن مدل كاويتاسيون
-
- تعريف فازها
-
- تنظيم پارامترهاي مدلسازي كاويتاسيون
-
- تأثير نيروي وزن در محاسبات كاويتاسيون
-
- تعيين شرائط مرزي
-
- استراتژي حل
-
4-5-3- مدل اختلاط خطاي جبري (ASM)
-
4-5-3-1- تئوري مدل اختلاط خطاي جبري (ASM)
-
- معادله كسر حجمي فاز ثانويه
-
4-5-3-2- چگونگي استفاده از مدل ASM
-
- فعال كردن مدل ASM
-
- تنظيم پارامترهاي مدل ASM
-
- تعيين شرائط مرزي
-
- تعيين شرائط اوليه كسرهاي حجمي
-
- استراتژي حل
-
-
فصل پنجم/سد انحرافي گرمسار Error! Bookmark not defined.
-
5-1- سد انحرافي گرمسار:
-
مقدمه:
-
5-2- مشخصات جغرافياي و عمومي سد انحراف گرمسار
-
-
فصل ششم/نتايج آناليز جريان بر روي سرريز سد انحرافي گرمسار
-
6-3 مراحل آناليز جريان بر روي سرريز اوجي سد انحرافي گرمسار با استفاده از برنامه Fluent
-
6-3-1- تعريف كردن هدفهاي شبيهسازي
-
6-3-2- انتخاب مدل محاسباتي
-
6-3-3- انتخاب مدل فيزيكي
-
6-3-4- مراحل انجام پروژه تحقيقات:
-
6-3-4-1 توليد شكل :
-
6-3-4-2- شبكه بندي در نرمافزارهاي پيشپردازنده:
-
6-3-4-3- انواع شبكه بندي 96
-
6-3-4-4- شبكهبندي سرريز اوجي سد انحرافي گرمسار:
-
6-3-4-5- بررسي شبكهبندي مدل سرريز اوجي انحرافي گرمسار
-
6-3-5- تعيين شرايط مرزي براي شبكهبندي مدل سرريز اوجي سد انحرافي گرمسار
-
6-3-6- انتخاب شيوه محاسباتي و فرمول بندي حل مدل سرريز اوجي سد گرمسار در برنامه Fluent
-
6-3-7- تعيين خواص سيال
-
-
فصل هفتم/بحث و نتيجهگيري
-
نتيجهگيري و پيشنهادات :
-
پيشنهادات:
-
مراجع و منابع
***************************************************************************************
در صورت تمایل
به دریافت فایل فوق در مدت 10 دقیقه ، لطفاً اینجا کلیک
کنید
***************************************************************************************
مشاوره ؛نگارش پایان نامه ؛ مقاله + شبیه سازی
در تمام مقاطع دانشگاهی پذیرفته می شود
در صورت
تمایل می توانید عنوان و جزئیات پروژه خود را در قسمت نظرات این پست
اعلام فرمایید. ضمنا می توانید اطلاعات درخواستی خود را به ایمیل یا تلگرام
نمایید
ایمیل :
com.dr@yahoo.com
درباره :
آناليز جريان بر روي سرريز اوجي ,
|