عنوان پایان‌نامه
مدل‌سازی عددی یک‌بعدی پیشروی دلتا و جریان گل‌آلود توأم با پرش هیدرولیکی در مخزن سد با استفاده از روش‌های تسخیر شوک
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران - مهندسی آب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1729;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 56344
- تاریخ دفاع
- ۳۰ دی ۱۳۹۱
- دانشجو
- مژگان بی مکر
- استاد راهنما
- سیدمحمدعلی بنی هاشمی
- چکیده
- در این تحقیق مدل عددی ارائه شد که به کمک آن، می توان حالت خاصی از رسوبگذاری در پشت مخازن سدها شامل نحوه ته نشینی رسوبات درشت دانه (تشکیل دلتا و پیشروی آن) و نحوه حرکت ذرات ریزدانه (تشکیل جریان غلیظ و حرکت آن) و پیامدهای ناشی از آن (تشکیل پرش هیدرولیکی و دریاچه گل‌آلود مستغرق) را بررسی و دنبال کرد. این مدل برای حل معادلات حاکم بر حرکت جریان غلیظ (یا دریاچه گل آلود) از روش Mac Cormack استفاده می‌کند و به منظور جلوگیری از نوسانات غیر فیزیکی در اطراف ناپیوستگی‌ها روش نسبتاً پیچیده TVD را به‌کار می برد. لزوم استفاده از روش TVD، به دست آوردن خطوط مشخصه معادلات حاکم بود که در این تحقیق این خطوط به دست آمدند. در مدل کنونی به منظور کاهش خطا و البته پایداری مدل، گام های زمانی به‌گونه ای تغییر می‌کنند که همواره عدد کورانت در بازه‌ای انتخابی نزدیک عدد یک و کوچکتر از آن قرار گیرد. پس از اجرای مدل با استفاده از روش تسخیر شوک TVD ، نتایج حاصل از مدل ، با نتایج آزمایشگاهی انجام شده توسط دیگران، مقایسه شد و تطابق خوبی بین آنها مشاهده گردید. در نهایت به منظور مقایسه و بررسی کارایی و دقت روش TVD در از بین بردن نوسانات کاذب، مدل کنونی گسترش یافت و امکان استفاده از روش ضعیفتر Jameson نیز به مدل داده شد. به طوری که، مدل به کاربر امکان انتخاب و اعمال روش تسخیر شوک TVD یا Jameson را می‌دهد.
- Abstract
- Due to inappropriate effects of sedimentation in reservoirs, investigation and assessment of sedimentation process is highly important. This research studies a one-dimensional moving-boundary model that solves the governing equations of motion and sedimentation of turbidity current (muddy pond) by McCormack method. The algorithm modified the widely used McCormack method by implementing a conservative dissipation step (TVD scheme) to avoid any spurious oscillation in the vicinity of discontinuities in the numerical solution. In this model, time steps vary so that the CFL number is obtained near one. In order to compare and verify TVD scheme in shock capturing, the Jameson method was applied and it was found out that the TVD scheme has a good capability in shock capturing. The numerical model was tested against laboratory experiments previously reported by the other researcher. So with this model, the sedimentation of coarse sediments (forming a propagating delta) and moving of fine sediments (forming turbidity current) and the outcomes (submerged hydraulic jump and muddy pond) can be successfully followed.
