عنوان پایان‌نامه
توسعه مدل یک بعدی – دو بعدی برای مدل سازی سیلاب ناشی از شکست سد با استفاده از شبکه بی ساختار مثلثی از نوع سلول گوشه
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه‌های هیدرولیکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 2030;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67255
- تاریخ دفاع
- ۰۱ مهر ۱۳۹۳
- دانشجو
- هدی بزرگی امیری
- استاد راهنما
- سیدمحمدعلی بنی هاشمی
- چکیده
- در این تحقیق، مدل تلفیقی یک بعدی-دو بعدی با استفاده از حجم کنترل¬های از نوع سلول گوشه، جهت شبیه¬سازی جریان سیل ناشی از شکست سد در مسیر رودخانه و سیلابدشت ارائه گردیده است. با توجه به اینکه سیلاب ناشی از شکست سد همواره شامل حجم عظیمی از آب بوده که اغلب از کناره¬های رودخانه سرریز شده و در توپوگرافی¬های پیچیده انتشار می¬یابد، بنابراین به دلیل محدودیت-های مدل یک بعدی در مدل¬سازی جریان و صرف هزینه¬های زیاد محاسباتی مدل¬های دو بعدی، مدل-های یک بعدی-دو بعدی جهت افزایش دقت و سرعت در محاسبات توسعه یافته¬اند. در مدل تلفیقی به¬کار رفته در پایان¬نامه حاضر، حل در هر دو محیط یک بعدی و دو بعدی به صورت صریح انجام گرفته است. برای ارتباط لایه یک بعدی با لایه دو بعدی از یک حجم کنترل مشترک در محل اشتراک دو محیط یک بعدی و دو بعدی استفاده می¬شود که در آن با یک معادله پیوستگی مشترک (ضمنی) می‌توان انتقال آب از یک محیط به محیط دیگر را محاسبه نمود. این مدل عددی بر مبنای روش حجم محدود بوده و برای محاسبه شارها از روش HLLC با دقت مرتبه اول استفاده شده است. همچنین شبکه محاسباتی به صورت بی¬ساختار و از نوع دلونه می¬باشد که با استفاده از نرم افزار EASYMESH صورت گرفته است. همچنین حجم کنترل¬ها از نوع سلول گوشه بوده¬اند. نتایج شبیه¬سازی که شامل آزمون¬های یک بعدی، دو بعدی و یک بعدی-دو بعدی است ارائه گردیده است. کارایی مدل یک بعدی و دو بعدی نیز به کمک نتایج تحلیلی و مدل¬های عددی موجود سنجیده شده است.
- Abstract
- In this research, one dimensional-two dimensional coupled model has been proposed for simulation of dam break flood in the river and flood plain. Since the floods caused by dam failure always contain large amounts of water that often overflow from banks of rivers and streams in floodplains, therefore, that on dimensional models are not capable of accurately modeling process, but also two dimensional models are generally more computationally expensive, so, one dimensional-two dimensional models have been developed to increase the accuracy and speed of computation. In this work, both one and two dimensional models have been done explicitly. In this model, to link one dimensional and two dimensional models, a shared control volume is used at interface of the one dimensional and two dimensional layers to in which a conservative shared continuity equation (implicit) is applied to calculate exchange discharge from one layer to another layer. The model is based on the finite volume method on Delaunay unstructured triangular grids that is generated by EASYMESH software and the intercell flux has been computed by a first order accurate approximate Riemman solver, HLLC. Also, the model uses cell vertex control volumes. The simulation results, including one dimensional, two dimensional and one dimensional-two dimensional test cases have been presented and one dimensional and two dimensional results have been verified and validated by analytical and other numerical methods.
