عنوان پایان‌نامه
بررسی پارامترهای مؤثر بر جریان و رسوب در اطراف آبشکن ها با استفاده از مدل عددی و مدل فیزیکی
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه‌های هیدرولیکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1248;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 41575
- تاریخ دفاع
- ۰۲ خرداد ۱۳۸۸
- دانشجو
- کامبیز فرهی مقدم
- استاد راهنما
- سیدتقی امید نائینی
- چکیده
- مسائلی از قبیل فرسایش بستر و جداره رودخانه، رسوب‌گذاری، تخریب سواحل ناشی از سیلاب فصلی و دوره‌ای و تصرفات بشری در حریم رودخانه، اغلب خسارات جبران‌ناپذیری را به ساکنین و تأسیسات حاشیه رودخانه‌ها وارد می‌سازند. این مشکلات همگی دال بر این هستند که انجام اقدامات اصولی برای مهار رودخانه و استفاده بهینه از آن‌ها از اهمیت خاصی برخوردار است. یکی از روش‌هایی که در این زمینه دارای کاربرد وسیعی است، استفاده از آبشکن‌ها در تثبیت و سامان‌دهی سواحل رودخانه‌ها است. در این تحقیق، الگوی جریان و عوامل تأثیرگذار بر آن با استفاده از دو مدل فیزیکی و عددی با تغییر طول و فاصله آبشکن‌ها بررسی شده است. مدل‌سازی آزمایشگاهی در کانالی به عرض 600 میلی‌متر، ارتفاع 300 میلی‌متر و طول 5 متر انجام گرفته است. الگوی آبشستگی در اطراف آبشکن‌ها نیز به‌صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است. جهت بررسی بهتر پدیده، مدل‌سازی عددی جریان با استفاده از نرم‌افزار Fluent، مطابق با مدل آزمایشگاهی انجام پذیرفت. محدوده عدد رینولدز بر اساس طول آبشکن در مدل فیزیکی و مدل عددی بین 103×2/6 تا 104×86/1 بوده است. مشاهدات آزمایشگاهی و عددی الگوی جریان در اطراف آبشکن‌ها در حالات مختلف از بسیاری جهات با هم منطبق هستند. از نتایج به‌دست آمده می‌توان به چگونگی ورود و خروج جریان به فضای بین دو آبشکن و اندازه و محل تشکیل گردابه‌ها اشاره کرد که بستگی به شرایط، تشکیل و گسترش می‌یابند. هم‌چنین تعداد، اندازه و فاصله بهینه آبشکن‌ها برای عمل‌کرد تثبیت ساحل رودخانه و ایجاد ساحل جدید مورد بررسی قرار گرفته و نشان داده شده که در بین حالات مختلف مورد مطالعه، آبشکن‌های با نسبت طول آبشکن به عرض رودخانه برابر با 17/0 و فاصله سه برابر طول آبشکن از جهت برآورده کردن این دو هدف دارای بهترین عمل‌کرد هستند.
- Abstract
- Groynes are hydraulics structures constructed for deviation of flow from erosive coast and making suitable course for leading the flow. In this study, flow structure and condition of vortices around these structures are investigated through laboratory and numerical models. Bed deformation around the groynes especially scour around the edge depend on different factors such as the length of the groynes (L) and the distances between them (D). In this study the effects of these parameters are investigated experimentally. Experiments have been carried out in rectangular channel of 600 mm wide, 300 mm high and 5 meter long. In these experiments the length of groynes (L) varies from 100 mm to 300 mm while the distance between them (D) varies from one to threefold of length of them. In order to improve the study, the numerical modeling is done with Fluent software. In all cases experimental and numerical observations are approximately similar. In this investigation the groynes were modeled as a single and double. For better comparison in different conditions, distances between groynes are expressed as a dimensionless ratio (D/L). It has been found that by increasing this ratio for each length of the groynes, more flow enters the spaces between the groynes. In a special ratio, the flow enters these spaces completely and a single vortex is formed inside. This special ratio is changed accordance to the length of the groynes. It means that by increasing the length of them, complete penetration of flow into the spaces between the groynes is occurred in a smaller ratio of (D/L). These studies show that when the ratio of (D/L) is 0.17 and distance between groynes is threefold of the length of them, stabilization of the erosive coast and forming new coast are occurred well.
