عنوان پایان‌نامه
شبیه‌سازی عددی دوبعدی جریان روی سرریز
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - سازه‌های هیدرولیکی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1790;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 58157
- تاریخ دفاع
- ۳۰ شهریور ۱۳۹۱
- دانشجو
- زینب خرمی
- استاد راهنما
- سیدمحمدعلی بنی هاشمی
- چکیده
- در این تحقیق جریان روی سرریز به صورت دوبعدی میانگین گیری شده در عمق (2D-H) با روش عددی تفاضل محدود شبیه‌سازی می‌شود. برای این منظور در هر نقطه از سرریز پارامترهای عمق و سه مولفه طولی، عرضی و قائم سرعت از حل معادلات آبهای کم عمق در دستگاه محورهای مختصات منطبق بر بستر بدست‌می‌آید. باتوجه به آنکه جریان روی سرریزها همواره فوق‌بحرانی می‌باشد، از روش ترکیبی مک‌کورمک-مارچینگ استفاده شده‌است. این روش جریان در جهت طول سرریز را با روش مارچینگ و شارهای عرضی را با روش مک‌کورمک حل می‌نماید و جهت حذف نوسانات عددی، روش لزجت مصنوعی جیمسون بکار گرفته می‌شود. به منظور مدلسازی هندسه‌های پیچیده، فضای فیزیکی مساله به فضای محاسباتی تبدیل و معادلات در سیستم مختصات منحنی‌الخط حل می‌شوند. شروط مرزی مساله می‌تواند مرز تقارن و یا دیوار صلب ناتراوا باشد. تعیین پارامترها در مرز دیوار صلب براساس روش مشخصات جریان فوق‌بحرانی دوبعدی در صفحه می‌باشد. صحت نتایج بر اساس حل‌های تحلیلی، داده های آزمایشگاهی، نتایج تحقیقات محققین دیگر و نرم افزار PMODynamic بررسی می‌شود. ارزیابی‌ها حاکی از موفقیت طرح تهیه شده در شبیه‌سازی جریان و تسخیر شوک است.
- Abstract
- In this study a new numerical method has been developed to simulate two-dimensional chutes flow .The program determined depth and components of fluid velocity in the x , y and z directions at a set of discrete mesh points. For this purpose, a finite difference scheme is presented for the solution of the shallow water equations in steady supercritical flow. The scheme is based on MacCormack-Marching method. MacCormack-Marching method solves flux in x direction using marching method and approximates flux in y direction using MacCormack method. The artificial viscosity is used to prevent the unwanted non-physical numerical oscillations. The scheme maps the nonrectangular physical domain to rectangular computational domain by transforming equations to curvilinear coordinates. The boundary conditions could be symmetric boundary condition or wall condition. The wall condition is simulated by characteristics method. The computer program results are compared with some analytical, exprimental and numerical test cases and good agreements are obtained.
