عنوان
|
مطالعه تحلیلی جریان در کانال های مرکب غیرمنشوری با استفاده از معادلات ناویه-استوکس متوسط گیری شده در عمق
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
کلیدواژهها
|
کانال مرکب غیرمنشوری، سیلاب دشت های همگرا، روش شیونو ونایت
|
چکیده
|
ماهیت سه بعدی جریان در کانال های مرکب با سیلاب دشت های منشوری، پیش بینی مشخصات جریان را برای مهندسین هیدرولیک با دشواری مواجه می سازد. در کانال های مرکب به دلیل تفاوت سرعت در کانال اصلی و سیلاب دشت ها یک لایه برشی در فصل مشترک کانال اصلی و سیلاب دشت ها ایجاد می شود که در نتیجه آن، گردابه های بزرگ مقیاس با محور قائم و نیز جریان ثانویه مارپیچی شکل در جهت محور طولی ایجاد می گردد. مطالعه جریان در مقاطع مرکب و شناخت عوامل موثر بر جریان در این نوع مقاطع یک عامل ضروری محسوب می شود به ویژه در مواقعی که مسیر رودخانه از دشتی وسیع به دره ای تنگ برسد که در این شرایط سیلاب دشت ها همگرا می شوند. در کانال های مرکب غیرمنشوری که دارای سیلاب دشت های همگرا هستند به دلیل تغییرات هندسی سیلاب دشت ها در طول مسیر جریان، تاثیرات اندرکنش و تبادل اندازه حرکت بین کانال اصلی و سیلاب دشت ها مدام در حال افزایش است. در این تحقیق جریان در کانال مرکب غیرمنشوری با سیلاب دشت های همگرا به صورت تحلیلی با استفاده از معادلات ناویه استوکس متوسط گیری شده در عمق مورد مطالعه قرار گرفته است. به این منظور در معادله ناویه-استوکس متوسط گیری شده، تأثیر همگرایی سیلاب دشت ها بر روی جریان های ثانویه به صورت پارامتر K اعمال و جواب تحلیلی معادله استخراج شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی تحلیلی سرعت متوسط در عمق و تنش برشی با داده های آزمایشگاهی کانال مرکب غیر منشوری با زوایای تقارب 31/11 و 81/3 (آزمایش های سری ONPC2-0 وONPC6-0 ) و نیز روش شیونو و نایت مقایسه شده است. بررسی ها نشان داده که منظور نمودن تناسب بین مولفه طولی و عرضی سرعت در معادله ناویه استوکس منجر به بهبود قابل ملاحظه توزیع سرعت و تنش برشی در مقایسه با روش معمول شیونو و نایت می شود.
|
پژوهشگران
|
بهرام رضایی (استاد راهنما)، محبوبه شمسی (دانشجو)
|