عنوان پایان‌نامه
محاسبه نرخ انتقال رسوب با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار اس پی اچ
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه‌های هیدرولیکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1981;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65730
- تاریخ دفاع
- ۲۹ مرداد ۱۳۹۳
- دانشجو
- ساناز برآبادی
- استاد راهنما
- سیدپیمان بدیعی
- چکیده
- انتقال رسوب، یک فرآیند با اهمیت در مهندسی هیدرولیک در مجاری فرسایش پذیر می¬باشد و مدلسازی عددی این فرآیند جهت تبیین دقیق‌تر آن در سه دهه اخیر در دستور کار پژوهشگران قرار گرفته است. در پژوهش حاضر یک مدل انتقال رسوب در جریان با سطح آزاد با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم‌پذیر ضعیف WC-SPH توسعه داده شده است.محیط دو فازه آب و رسوب در یک قاب دو بعدی قائم مدل شده، به طوریکه تنها از یک دسته معادله مومنتوم و پیوستگی، با درنظر گرفتن دو ویسکوزیته و دو چگالی استفاده شده است. آب را به صورت سیال نیوتونی و رسوب را به صورت سیال غیر نیوتونی در نظر گرفته و از نظریه بینگام در بیان رفتار رسوب استفاده شده‌است. معادلات انتقال- انتشار حاکم بر غلظت رسوب نیز به عنوان گزینه‌ای دیگر به کمک روش عددی فوق حل شد. نتایج شبیه‌سازی میدان سرعت و غلظت با نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی مقایسه شده و تطابق مناسبی بین آن‌ها مشاهده شده‌است. بنابر نتایج حاصله می‌توان گفت که مدل عددی حاضر از توانایی لازم در شبیه‌سازی فرآیند انتقال رسوب در شرایط یکنواخت برخوردار است.
- Abstract
- Sediment transport in open channels is an important process which has been the topic of many numerical research endeavors in the past three decades. In the present study, weakly compressible smoothed particle hydrodynamics method is applied to investigate sediment transport in free surface flows. The two phase sediment-fluid flow has been simulated in a two dimensional vertical domain. In contrast to the conventional multiphase models, the governing used here, consist of a single set of mass and momentum equations for all phases. Multiphase flow is simulated here by assuming multi density, multi viscosity particles. Sediment flow is considered to be non-Newtonian and the Bingham Theory is applied to detect the initiation of motion of sediment particles. The conventional advection diffusion equation for sediment flow is also solved with the same numerical method and the results are compared with the above solution. Comparison is made between the results of these numerical simulations and that of laboratory experiments and convincing performance of these models are observed.
