پديد آورنده :
كاظمي پور، سينا
عنوان :
مدل‌سازي عددي ميدان جريان در اطراف سرريزهاي مدور قائم با ورودي گلبرگي شكل
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
آب و سازه هاي هيدروليكي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
پانزده، 79 ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
عبدالرضا كبيري ساماني، كيوان اصغري
توصيفگر ها :
جريان گردابي , سرريز مدور قائم , ورودي گلبرگي شكل , مدل سازي عددي , رژيم جريان روزنه اي , ضريب دبي , جريان چرخشي
استاد داور :
مهدي اژدري مقدم، محمد نويد مقيم
تاريخ ورود اطلاعات :
1398/06/11
رشته تحصيلي :
مهندسي عمران
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1398/06/11
چكيده فارسي :
1 چکیده سرریزهای مدور قائم یکی از انواع سرریزهای مورد استفاده در سدها هستند در مواردی که دره محل احداث سد دارای شیب تند است و امکان احداث سرریز در بدنه سد وجود ندارد با توجه به دبی مبنای طراحی از سرریزهای مدور قائم برای کنترل جریان سیالبی استفاده میشود با توجه به تشکیل جریان گردابی در سرریزهای مدور قائم تاکنون مطالعات متعددی در خصوص کنترل و کاهش قدرت جریان گردابی با اصالح فرم ورودی و استفاده از سازههای مکمل در ورودی سرریزهای مدور قائم نظیر ورودی نیلوفری به همراه سازههای گردابشکن ورودی کلیدپیانویی و ورودی گلبرگیشکل انجام شده است ورودی گلبرگیشکل طول مؤثر تاج سرریز را افزایش داده و جریان با یکنواختی بیشتری عبور کرده و سبب کاهش تراز سطح آب و قدرت جریان گردابی و افزایش گذردهی و عملکرد بهتر سرریز میشود با توجه به مطالعات اندک آزمایشگاهی صورت گرفته در زمینه سرریزهای مدور قائم با ورودی گلبرگیشکل و محدودیت و خطاهای اندازهگیری موجود در مطالعات آزمایشگاهی در تحقیق حاضر به بررسی عددی عملکرد ورودی گلبرگیشکل بر کاهش قدرت جریان گردابی در سرریزهای مدور قائم پرداخته شده است و ویژگیهای جریان از نقطه نظر هیدرولیکی و هیدرودینامیکی با تغییر پارامترهای هیدرولیکی مؤثر شامل ارتفاع و طول پرههای ورودی گلبرگیشکل ارزیابی شده است شکل هندسی مدلهای عددی برگرفته از مخزن موجود در آزمایشگاه هیدرولیک و سیاالت دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی اصفهان است مخزنی به قطر 2 متر که یک صفحه مشبک مستهلککننده انرژی به فاصله 11 سانتیمتر از دیواره مخزن نصب شده است در مدلسازی عددی تحقیق حاضر از روش حجم سیال و مدل آشفتگی RNG k استقاده شده و شبیهسازیها با انجام آنالیز استقالل از شبکه با استفاده از نرمافزار ANSYS FLUENT انجام شده است بررسیها نشان میدهد که در حالت کلی با افزایش ارتفاع و طول پرههای ورودی گلبرگیشکل سطح مانع در مقابل جریان عبوری درون مخزن افزایش یافته و سبب یکنواختی و کاهش هد آب روی تاج سرریز شده است و عملکرد هیدرولیکی سرریز بهبود یافته است همچنین با افزایش ابعاد سازه ورودی پارامتر های آشفتگی جریان کاهش یافته و از قدرت جریان گردابی کاسته شده است به طوریکه با افزایش صددرصدی طول پرهها تراز سطح آزاد آب به میزان 22 درصد کاهش یافته و با افزایش صد و پنجاه درصدی ارتفاع پرهها تراز سطح آب به میزان 37 درصد کاهش یاقته است اما با افزایش بیشتر ارتفاع و طول پرهها در اثر افزایش برخورد جریان به سازه ورودی گلبرگیشکل آهنگ کاهش هد جریان کاهش یافته که سبب افزایش چرخش جریان در نزدیکی خروجی شفت قائم گردیده است همچنین با افزایش تراز سطح آب در رژیم جریان روزنهای اثر افزایش ابعاد هندسی ورودی در بهبود عملکرد هیدرولیکی و هیدرودینامیکی جریان رفتهرفته رو به کاهش میرود کلمات کلیدی جریان گردابی سرریز مدور قائم ورودی گلبرگیشکل مدلسازی عددی رژیم جریان روزنهای ضریب دبی جریان چرخشی
چكيده انگليسي :
Numerical Modeling of Flow Field around the Shaft Spillways Using Marguerite Shape Inlet Sina Kazemipour Sina kazemipour@cv iut ac ir 2019 Department of Civil Engineering Isfahan University of TechNology Isfahan 84156 83111 IranDegree M Sc Language FarsiSupervisors Dr A R Kabiri Samani akabiri@cc iut ac ir and Dr K Asghari kasghari@cc iut ac ir AbstractVertical shaft spillways is a kind of spillways which are used in dams When Dams have valley with deep slope andthere is no possibility to construct the spillways into the body of dams application of vertical shaft spillways will beproposed Due to the swirling flow which is occurred in vertical shaft spillways many researches has been developedin order to control and reduce the power of swirling flow This researches consist of studying on modification of inletshape and application of complete structure in vertical shaft spillways such as morning glory spillways with anti vortexplate piano key spillways and marguerite shape spillways in order to upgrade the application of these spillways marguerite shape inlet increase the effective length of crest which cause the uniform flow and reduce the head ofwater and swirling flow strength According to the few experimental studies over marguerite shape spillways and limitations and mistakes inexperimental studies operation of marguerite shape spillways in reduction of swirling flow is numerically analyzedand by changing the height and length of blade of marguerite shape spillways and hydraulic and hydrodynamiccharacteristics of these spillways is estimated Numerical model geometric is based on hydraulic laboratory of civilcollege in Isfahan University of technology A reservoir with 2 meters diameter including a dissipater plate has beenestablished 10 centimeters from the reservoir This numerical study is solved by VOF method and RNG k turbulentmodel and FLUENT software is used Results show that generally by increase the height and length of blades of marguerite shape spillways the barrier areaincrease against water flow and makes a uniformed flow which reduce the water level and swirling flow power Forexample in passed discharge of 23 liter per second by growth of length of blade from 0 2 to 0 4 meters the waterlevel reduce in 25 percent and by growth of height of blade from 0 05 to 0 15 meters the water level reduce in 37percent But further growth of length and height of blades and increase the impact between the water flow and spillwaystructure rate of water level reduction is diminished and flow rotation will be increased near the vertical shaft Inaddition by growth of water surface level in orifice flow regime effect of marguerite shape inlet in improving thehydraulic and hydrodynamic characteristics will be reduced Key words Swirling flow Vertical shaft spillways Marguerite shape inlet Numerical modeling Orifice flow regime Discharge coefficient Rotational flow
استاد راهنما :
عبدالرضا كبيري ساماني، كيوان اصغري
استاد داور :
مهدي اژدري مقدم، محمد نويد مقيم
