بررسی آزمایشگاهی پارامترهای هیدرولیکی دخیل در فرسایش ناشی از سایش بتن الیافی در سازه های هیدرولیکی

کلمات کلیدی :

سایش . دستگاه سایش ماسه معلق . بتن الیافی . سازه های هیدرولیکی

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

اثر مرکز سطحی زلزله های غیریکنواخت در تحلیل هیدرودینامیک سد و مخزن

خلاصه
موقعیت مرکز سطحی زلزله، یکی از پارامترهای مهمی است که در بررسی تحریک غیریکنواخت زمانی و مکانی باید لحاظ گردد. اهداف تحقیقحاضر، مقایسه تاریخچه زمانی پاسخها تحت تحریک غیریکنواخت مکانی در سه موقعیت مرکز سطحی میباشد. بدین منظور پاسخ سد بتنی وزنیپاین فلت در حالت دو بعدی با در نظرگرفتن اندرکنش سد و مخزن به روش لاگرانژی لاگرانژی و با اعمال شرایط مرزی مخزن، در اثر تحریک –یکنواخت و غیریکنواخت مکانی مولفه افقی S69E زلزله تفت با موقعیت مرکز سطحی در پنجه سد، پاشنه سد و بالادست مخزن مورد بررسی قرارگرفته است. تحریک غیریکنواخت مکانی ناشی از ناپیوستگی امواج لرزهای با تابع انسجام هریچندران و وانمارک مدلسازی شده است. نتایج نشانمیدهد، تغییر در موقعیت مرکز سطحی زلزله سبب تغییر در الگوی توزیع پاسخها شده به گونه ای که مقدار حداکثر فشار هیدرودینامیک در موقعیت مرکز سطحی در بالادست مخزن نسبت به دو موقعیت دیگر بیشتر میگردد.

کلمات کلیدی:

تحریک غیریکنواخت . اندرکنش سد و مخزن . روش لاگرانژی . سدهای بتنی وزنی . مرکز سطحی زلزله

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

بررسی عددی ضریب افت انرژی در تبدیل های همگرای تحت فشار با استفاده از نرم افزار ANSYS CFX 

خلاصه
این مقاله به بررسی عددی ضریب افت انرژی در تبدیلهای همگرای تحتفشار با استفاده از نرمافزار ANSYS CFX پرداخته است. در اینراستا اثر پارامترهای بدون بعد عدد اولر، عدد رینولدز و زبری نسبی بر ضریب افت موردبررسی قرارگرفته و درنهایت رابطهای جامع جهت تعیینضریب افت انرژی در این تبدیلها ارائهشده است. جهت حل معادلات آشفتگی سیال در لوله، از مدل کا اپسیلون استاندار استفادهشده است. برای -این منظور ابتدا هندسه تبدیلهای لولهای توسط نرمافزار سالید ورکس بهصورت سهبعدی رسم و در ادامه توسط ANSYS MESHING مشبندی تبدیلها صورت گرفت. مدلسازی اولیه تبدیلها شامل شرایط مرزی خروجی، ورودی و جداره توسط پیش پردازنده CFX-PRE ، حلمعادلات حاکم بر جریان سیال در لولهها )معادلات ناویر استوکس( توسط حل گر - CFX-SOLVER انجام گردید و در پایان نتایج توسط پسپردازنده CFD-POST استخراج گردید. بهمنظور صحتسنجی دادههای استخراجشده از نرمافزار، نتایج حاصل از حل عددی با نتایجآزمایشگاهی لوین ) 1970 ( برای تبدیلهای ناگهانی وکینگ براتر ) 1963 ( برای تبدیلهای تدریجی استفادهشده است.نتایج نشان میدهد که ضریب افت انرژی برخلاف نظر محققان گذشته علاوه بر هندسه تبدیل )نسبت قطرها و زاویه رأس تبدیل( تابع عدد رینولدز،زبری نسبی جداره و عدد اولر است. باافزایش عدد رینولدز و آشفته شدن جریان سیال در تبدیلها، ضریب افت انرژی کاهش مییابد. همچنین باافزایش زبری نسبی در جدارهی تبدیل ضریب افتانرژی کم میشود. افزایش در تغییرات فشار، باعث زیادشدن عدد اولر و افزایش خطی ضریبافت انرژی را به دنبال دارد.

کلمات کلیدی:

ضریب افت انرژی . تبدیلهای لولهای همگرا . کا اپسیلون استاندار . ANSYS CFX . ANSYS MESHING   .

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

اعتبار سنجی تئوری موج نو در تعیین پارامترهای پایداری سازه های دریایی

کلمات کلیدی :

تئوری موج نو . امواج نامنظم تصادفی . نیروی امواج . سازه های دریایی

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

شبیه سازی عددی تاثیر برخی از پارامترهای صفحات مستغرق در آبگیر جانبی از کانال باز

خلاصه
یکی از راههای کاهش ورود رسوبات به آبگیر استفاده از صفحات مستغرق می باشد. صفحات مستغرق به علت آنکه جریان ثانویه در اطراف آنهابوجود میایدرسوبات را از جلوی دهانه آبگیر دور کرده و باعث کاهش ورود رسوبات به آبگیر می شوند. در این پژوهش ، به مطالعه عددی تاثیربرخی از پارامترهای صفحات مستغرق شامل زاویه قرار گیری صفحات مستغرق و نحوی قرارگیری دو صفحه مستغرق نسبت به هم در آبگیریجانبی با استفاده از نرم افزار FLOW-3D پرداخته شده است. نتایج نشان داد از بین زوایای ، ، و درجه صفحات مستغرق، زاویهدرجه کمترین رسوب ورودی به آبگیر را خواهد داشت. همچنین نتایج نشان داد حالتی که دو صفحه مستغرق نسبت به هم فاصله عرضی داشته باشند، نسبت به حالتی که در یک راستا قرار میگیرند، نقش بهتری را در کاهش رسوب ورودی ایفا میکنند و رسوب کمتری را وارد آبگیرمیکنند.

کلمات کلیدی:

صفحات مستغرق . شبیه سازی عددی . زاویه قرار گیری صفحه مستغرق . FLOW-3D .

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

بررسی عددی عملکرد پارامترهای هندسی سرریز کلید پیانویی

خلاصه
سرریزها از بخشهای بسیار مهم سدها بوده و در کنترل ظرفیت عبور سیلاب و تأمین ایمنی سدها نقش اساسی دارند. توانایی سرریزها در عبور آب
مازاد مخزن سد در بالا بردن ظرفیت مخازن سدها نقش اساسی دارد. با توجه به نیاز روزافزون به منابع آب طراحی سرریزهای جدید با قدرت عبوردهی بالا بسیار مهم است. سرریز کلید پیانویی ازجمله سرریزهایی هستند که عملکرد مناسبی در تخلیه آبدارند. مدلهای فیزیکی متعددی از ایننوع سرریز ساختهشده و مورد مطالعات آزمایشگاهی قرارگرفته است. به دلیل شکل پیچیده وجدید این سرریز هنوز روابط دقیقی برای طراحی ارائهنشده است. مدلهای عددی از این سرریز با نرمافزار دینامیک سیالات محاسباتی flow-3D اجرا گردیده و مبتنی بر آن عملکرد برخی ازپارامترهای هندسی بررسی و تأثیرگذاری آن با توجه به ضریب دبی مطالعه شده است. در این تحقیق یک الگوی طراحی که برای بهبود عملکردسرریز ارائهشده، موردبررسی قرارگرفته است. همچنین برای افزایش قدرت گذردهی سرریز اثر اضافه شدن دیواره بر روی تاج سرریز نیز مورد آزمایش قرارگرفته که استفاده از این الگو و همچنین قرارگیری دیواری آثار مثبتی برافزایش ضریب گذردهی دبی داشته است.

کلمات کلیدی:

سرریز کلید پیانویی . مدل عددی . مدل آشفتگی . پارامترهای هندسی

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

بررسی آزمایشگاهی تأثیر کجشدگی پایه به سمت پایین دست جریان برآبشستگی پیرامون پایه با مقطع مستطیلی

خلاصه
همه ساله تعداد زیادی از پل ها در سراسر جهان به علت آبشستگی در اطراف پایه ها، دچار تخریب می شوند. با توجه به اهمیت تعیین مقدار عمقآبشستگی برای طراحی پل ها و نیز احداث پلهایی با پایه کج در سراسر جهان، در این مقاله به بررسی آزمایشگاهی آبشستگی در اطراف پایه قائمو پایه کجشده با زاویه 51 درجه به سمت پایین دست جریان و با مقطع مستطیلی با نسبت طول به عرض یک به سه، در شرایط آب زلال و تحتشرایط جریان یکنواخت پرداخته شده است. قطر متوسط مصالح مورد استفاده بستر 0 میلیمتر استفاده گردید. / با توجه به محدودیتهای موجود 51پس از تعیین سرعت بحرانی برای مصالح ، به روش محاسباتی و آزمایشگاهی، برای بررسی شرایط آبشستگی در حالت آب زلال، نسبت سرعت0 تا 5 انتخاب گردید. با تعیین زمان تعادل برای آبشستگی در آزمایشات اولیه، زمان انجام هر یک از / متوسط جریان به سرعت بحرانی در محدوه 51آزمایشات تعیین گردید. نتایج آزمایشات انجام شده ارائه و در نهایت به مقایسه نتایج آزمایشگاهی برای پایه قائم و پایه کجشده به سمت پاییندست پرداخته شده است.

کلمات کلیدی:

آبشستگی . کجشدگی . پایه مستطیلی . شرایط آب زلال

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

ارزیابی عملکرد مدل موج SWAN در خلیجفارس با کاربرد داده باد بازتحلیل

خلاصه
اهمیت موج بهعنوان پارامتری تعیینکننده در مهندسی دریا، سبب شده است تا روشهای مختلفی جهت تعیین و پیشبینی مشخصات امواج ناشی ازباد ارائه شود. مدل عددی SWAN با در نظر گرفتن فرآیندهای فیزیکی مختلف در نواحی آب کمعمق و عمیق، ازجمله این روشها است. در اینمطالعه، مدلسازی موج در خلیج فارس با استفاده از نرمافزار SWAN موردبررسی قرار گرفت و برای این منظور از دادههای باد ERA Interimاستفاده گردید. در این مدلسازی، شبکه ساختاریافته با ابعاد 0.0 . درجه و گام زمانی . 0 دقیقه، به کار گرفته شد. بهمنظور صحتسنجی و دستیابیبهدقت مدل، بهطور خاص منطقه لاوان در انتهای سال 8011 در قیاس با دادههای میدانی ازنظر پریود قله طیف و ارتفاع موج شاخص مورد مقایسهقرار گرفت. بهطورکلی در اکثر زمانهای مدلسازی تطابق مطلوبی مشاهده میشود اما در بعضی موارد نیاز به واسنجی دارد که استفاده از پارامتر سفیدکرأسموج به نتایج بهتری منجر شدهاست.

کلمات کلیدی:

مدلسازی . SWAN . پیشیابی . خلیجفارس . لاوان

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

پیش بینی آسیب پذیري پدیده کاویتاسیون در سرریز سدها با استفاده از مدل نزدیک ترین همسایگی

خلاصه
در تحقیق حاضر با استفاده از مدل نزدیک ترین همسایگی، روشی براي پیش بینی آسیب ناشی از پدیده کاویتاسیون در سرریز سدها ارائه میشود.در این مطالعه پنج سطح مختلف براي خسارت کاویتاسیون در نظر گرفته شده، که شامل "خطر کاویتاسیون وجود ندارد" تا "حداکثر آسیب" میباشد. با استفاده از مدل نزدیک ترین همسایگی، محتمل ترین وضعیت خطر کاویتاسیون در سرریز سد شهید عباسپور به ازاي مقادیر مختلف دبیجریان تخمین زده شده است. مقایسه نتایج حاصل از مدل با مشاهدات آسیب بر سرریز این سد طی سیلاب هاي سال هاي گذشته، نشان داد که مدلنزدیک ترین همسایگی پیشبینی هاي قابل قبولی از سطح آسیب و نیز موقعیت آسیب ناشی از کاویتاسیون در سرریز این سد ارائه کرده است. درنهایت با استفاده از ضرایب آماري مختلف میزان دقت و کارایی مدل مورد ارزیابی قرار گرفت. مقادیر مناسب و قابل قبول ضریب همبستگیپیرسون، میانگین خطاي مطلق، ریشه میانگین مربعات خطا و ضریب جرم باقی مانده، نشان داد که این مدل قابل قبول و توانمند می باشد.

کلمات کلیدي:

پدیده کاویتاسیون . آسیب . سرریز سد . مدل نزدیک ترین همسایگی

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)

مطالعه عددی تأثیر تغییر ارتفاع پله های انتهایی حوضچه آرامش بر روی پروفیل جریان آب به روش VOF  

خلاصه
در این مقاله با استفاده از یک ارزیابی عددی توسط نرم افزار فلوئنت ، تأثیر تغییر در هندسه مدل در محاسبۀ مناسب پارامترهای جریان بر رویبه )RSM( حوضچه آرامش مورد بررسی قرار گرفته است . از معادلات ناویر استوکس به منظور حل میدان جریان ، از مدل آشفتگی تنش رینولدزبه منظور تعیین پروفیل است . حل معادلات مومنتم و آشفتگی به روش حجم محدود صورت گرفته است . مشاهده می شود که ، با افزایش ارتفاع پله های انتهایی حوضچهآرامش ، سطح آب بالا رفته و سرعت آب کاهش پیدا کرده و با کاهش ارتفاع این پله ها سرعت آب افزایش و سطح آب پایین تر می رود . سپساستفاده )SPSS( برای ارزیابی دقت کار و صحت دادن به روش عددی انجام شده از روش تحلیل آزمون آماری توسط نرم افزار اس.پی.اس.اس کرده و با توجه نتایج حاصل شده از این نرم افزار مشخص شد که روش عددی انجام شده از دقت نسبتاً خوبی برخوردار است .

کلمات کلیدی:

حوضچه آرامش . نرم افزار فلوئنت . معادلات ناویر استوکس . مدل های آشفتگی . روش حجم سیال (VOF) .

دهمین کنگره ملی مهندسی عمران (1396)