پديد آورنده :
رمضاني، محمد
عنوان :
بررسي اندركنش سيال –سازه در سرريز سيفوني تحت رژيم‌هاي مختلف جريان
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
آب و سازه هاي هيدروليكي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده عمران
صفحه شمار :
ده، 88ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص.ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
عبدالرضا كبيري ساماني، كياچهر بهفرنيا
توصيفگر ها :
سرريز سيفوني , اندركنش سيال –سازه , ديناميك سيالات محاسباتي , جريان با آب سيال
استاد داور :
محمدرضا چمني، مهدي زندي آتشبار
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/07/30
چكيده فارسي :
چكيده سررريز در سردها به منظور انتقال سريالبهاي بزرگ و همچنين جلوگيري از بروز آسيب غيرقابلجبران در سيستمهاي هيدروليكي استفاده ميشروند يكي از سررريزهاي مورد اسرتفاده در بسياري از سدها سرريز سيفوني است اين نوع سرريز در شرايطي كه محدوديت فضا براي اسررتقرار انواع دي ر سرررريز وجود دارد و همچنين زماني كه الزم اسررت دبي زيادي در دامنه هد محدود تخليه شررود مورد اسررتفاده قرار مي اين سررريز وجود اندركنش سريال سرازه قابل مالحظه در اثر ايجاد رييمهاي مختلف جريان در آن است گيرد از جمله معايب شراص اين موضروع زمانيكه سرازهي سررريز سيفوني به بدنه سد يا كانال اتصال ندارد از اهمي ت بيشتري برصوردار صواهد بود عليرغم اهمي ت اين مطلب تاكنون تحقيق جامعي كه اثرات جريان بر بدنه اين سريز را مورد مطالعه قرار دهد انجام نشده است هدف از اين پاياننامه بررسري تأثير رييمهاي مختلف جريان جريان زير اتمسرفر جريان دوفازي و جريان با آب سياه در سرريز سريفوني بر سرازهي آن اسرت در اين راسرتا جهت شربيهسازي اندركنش سيال سازه در اين سرريز از نرمافزار تجاري ANSYS استفاده از كسب شرد جهت صرحت سرنجي رييمهاي جريان ايجاد شرده در مدل عددي از نتايج آزمايشر اهي محققين پيشرين اسرتفاده شد پ اطمينان از درسررتي مدل ايجاد شررده در حلگر سررياالتي CFX يك هيدروگراف سرريالب به عنوان شرررز مرزي در مرز ورودي مدل به حلگر سرررازهاي عرددي در نظر گرفتره شرررد در گرام بعردي نيروهراي ايجراد شرررده در اثر عبور جريران در گامهاي زماني مشرررخ Structural انتقال يافت قبل از انتقال نيروها به حلگر سرازهاي مصرال استفاده شده فوالد ساصتماني شرايط تكيهگاهي و ضخامت از انتقال نيروها و شررروع حل براي سررازه سرررريز صروجيهاي مورد نظر مانند تنشهاي صمشرري و تييير ورقهاي فوالدي تعيين شررد پ شركلهاي ايجاد شده با مقادير مجاز مقايسه شدند نتايج نشان داد كه نوسانات فشار در قسمتهاي ورودي و گلوگاه سرريز بيشتر از ساير مناطق اسرت همچنين حداكثر تنشها و تييير شكلهاي ايجاد شده مربوز به قسمتهاي پاييندست سازه ميباشد در گام بعدي با توجه به نتايج بهدسرت آمده و با اعمال تيييراتي در شررايط تكيهگاهي و ورقهاي فوالدي گامهايي در راستاي طراحي بهينهتر سازه سرريز سيفوني بر اساس معيارهاي آييننامهاي برداشته شد كليدي سرريز سيفوني اندركنش سيال سازه ديناميك سياالت محاسباتي جريان با آب سيال كلما ده
چكيده انگليسي :
81 Fluid Structure Interaction in Siphon Spillway due to Different Flow Regimes Mohammad Ramezani Mohammad ramezani@cv iut ac ir June 21 2017 Department of Civil Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisors A R Kabiri Samani akabiri@cc iut ac ir K Behfarnia kia@cc iut ac ir Abstract Spillways are used in dam projects to convey flood flows and also to prevent destructivedamages of downstream hydraulic systems Siphon spillway is a kind of dam spillways employed in a number of dam reservoirs This spillway is applied while the space forconstructing other types of spillway is restricted or when there is a need to pass great valuesof flood discharge with a limited head One of the most important defects of this spillway isa complicated fluid structure interaction FSI due to the establishment of different flowregimes inside the spillway This situation becomes more complicated when the spillway isnot connected to the dam working individually Despite the importance of the operation ofthese hydraulic structures there is a lack of comprehensive research investigated thehydraulic behavior of these structures and the flow field around and inside them In the present study different flow regimes sub atmospheric flow two phase flow andblack water flow and their effects on the hydraulic characteristics of siphon spillways wereinvestigated For this purpose ANSYS software was applied to simulate the fluid structureinteraction in such spillways To validate the obtained flow regimes using numericalmodeling experimental results of former researches were used According to the verificationof numerical models a flood hydrograph was assumed as the inlet boundary to simulate thetransient situations Then the forces of the flow were transmitted to the structural solver inspecified time steps To transmit the flow forces to the structural solver the structuralmaterial structural supports and the thickness of siphon structure were specified Accordingly the outputs including bending stresses and deflections were compared with theallowable values given in the steel structures standards Results indicated that the pressurefluctuations are mostly greater beneath the inlet and throat of the spillway compared to theother sections Furthermore the maximum stresses and deflections are obtained in thedownstream limb of the spillway Based on a structural analysis and by applying somechanges in structural supports and body of the structures the structural design of the siphonspillways were optimized Kewwords Siphon spillway Fluid structure interaction Computational fluid dynamics Black water flow
استاد راهنما :
عبدالرضا كبيري ساماني، كياچهر بهفرنيا
استاد داور :
محمدرضا چمني، مهدي زندي آتشبار
