عنوان پایان‌نامه
بررسی وضعیت جریان موج در اطراف گروه پایه های استوانه ای شکل قائم به کمک مدلهای عددی و با بهره گیری از مدل فیزیکی ساده درحالت جریان یکنواخت
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سازه های دریایی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1334;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 43550
- تاریخ دفاع
- ۱۳ مهر ۱۳۸۸
- دانشجو
- سیدجواد حسینی نسب
- استاد راهنما
- سیدتقی امید نائینی
- چکیده
- برخورد جریان سیال با مانع که یکی از موضوعات مهم در علم هیدرودینامیک است، از چند نظر قابل بررسی می‌باشد، اول از نظر نیروهای وارده به مانع، دوم تغییرات خطوط جریان و تشکیل گردابه در اطراف مانع و سوم نحوه ایجاد آبشستگی در بستر. این مسأله در مورد انواع مختلف جریان اعم از یکنواخت، غیریکنواحت، دائمی و غیردائمی صادق است که سبب گستردگی موضوع می‌شود. علاوه بر آن، در محیط¬های دریایی وجود پدیده موج و تأثیر هم¬زمان آن با جریان بر پیچیدگی مسأله می¬افزاید. مجاورت مانع با دیوار و قرارگیری موانع به صورت گروهی و نیز تغییر در هر یک از پارامترهای مؤثر بر جریان، می¬تواند سبب تشکیل الگوهای جریان مختلف و اعمال نیروهایی متفاوت از حالت استوانه آزاد شود. مهم¬ترین پارامترها در بررسی جریان یکنواخت و جریان نوسانی به ترتیب عدد رینولدز و پارامتر کلوگان-کارپنتر هستند. در پژوهش حاضر سعی گردیده است با استفاده از یک مدل عددی و به کمک نرم¬افزار FLUENT، جریان¬های یکنواخت و نوسانی در اطراف مجموعه¬ای از پایه¬های دایروی با فواصل مختلف شبیه¬سازی شده و با حالت استوانه آزاد مقایسه شود. این مقایسه شامل بزرگی گردابه¬ها، فرکانس شکست آنها و مقایسه نیروهای وارد بر هر استوانه می‌باشد. مدل¬های ساخته شده علاوه بر مدل استوانه آزاد، مدل¬های گروهی شامل دو، چهار و شش استوانه را نیز در بر می¬گیرد. در هر گروه با تغییر فاصله بین استوانه‌ها مدل¬های جدیدی ایجاد می‌شود. مسائل جریان یکنواخت در عدد رینولدز برابر 105×2 و مسائل جریان نوسانی در حالت پارامتر کلوگان-کارپنتر برابر شش و همگی به صورت دو بعدی مدل شده است. در ابتدا مدل¬سازی عددی استوانه آزاد انجام شده و نتایج حاصل با نتایج کارهای مشابه که توسط سایرین انجام شده است، مقایسه گردید. سپس مدل¬سازی مجموعه¬ها نیز انجام شد. نتایج با آنچه مورد انتظار بود، تطابق خوبی نشان می¬دهد. همچنین برای کنترل نتایج و نیز مشاهده عینی جریان، مدل فیزیکی ساده¬ای ساخته شد. نتایج آزمایشات نیز رضایت¬بخش و تطابق آن با نتایج مدل¬های عددی قابل قبول بوده است. در انتها به بررسی کیفی و مشاهده نوع آبشستگی در پای مجموعه استوانه‌ها، با استفاده از مدل فیزیکی پرداخته شد.
- Abstract
- In this research the flow around groups of circular cylinders has been studied and then it has been compared with the flow around a single cylinder. The studied groups had 2, 4 and 6 cylinders in 2 rows with different spaces between them changing from 1.5D to 4.0D. D is the cylinders diameter. Two types of flow have been modeled with FLUENT software: steady current and oscillatory flow. FLUENT is a flexible computer program to model and analyze the fluid dynamics. Flow around groups of piers has been simulated by two-dimensional numerical model at Reynolds number of 2×105 for steady current and Keulegan-Carpenter parameter of 6 for oscillatory flow. In all models made by FLUENT, the drag, inertia and lift force coefficients have been calculated and the maximum values of the arrays have been compared with each other. The results for single circular cylinder simulation showed good agreement with other researchers. Additionally, flow around arrays of cylinders has been investigated by simple physical models, as well as scour in adjacent of the groups. The results showed good agreement with numerical modeling.
