پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی عمران > مقطع کارشناسی ارشد > سال 1394
پدیدآورندگان:
رضا یوسفیان [پدیدآور اصلی]، سید فضل الله ساغروانی[استاد راهنما]، سید مهدی توکلی[استاد راهنما]
چکیده: در این پژوهش باهدف کاهش افت انرژی در آبگیرهای نیروگاهی، به مطالعه‌ی عددی بهینه‌سازی شکل این آبگیرها با روش معیاربهینگی پرداخته شده است. معیار بهینه‌سازی در اینجا، منطبق بودن خط جریان بر مرز جامد و متغیر بهینه‌سازی، مختصات مرز جامد است. به همین منظور از آن‌جایی که در آیین‌نامه‌ها، مقاطع ارائه‌شده برای شکل دهانه‌ی ورودی آبگیر، بر اساس انطباق خطوط جریان بر مرز جامد در مطالعات آزمایشگاهی بوده، یک مقطع برای تمامی آبگیرهای افقی با شرایط محلی متفاوت توصیه می‌شود که در این پژوهش با توجه به پیشرفت فناوری در مدل‌سازی عددی، یک برنامه‌ی رایانه‌ای برای حل این مشکل تهیه شده است. این برنامه با زبان C++ نوشته‌شده و انطباق خط جریان بر مرز جامد را با در نظر گرفتن شرایط هر طرح انجام می‌دهد. به منظور انجام این فرآیند، جریان پتانسیل در هر طرح مدل می‌شود و پس از به دست آوردن خطوط جریان، یک خط جریان جهت انطباق بر مرز جامد انتخاب شده و مقطع جدید به دست می‌آید؛ این فرآیند ادامه پیدا کرده تا مقطع مورد نظر پس از انطباق خط جریان انتخاب‌شده بر مرز جامد دیگر تغییر نکند. در نهایت با مدل‌سازی مقاطع به دست آمده بر اساس خطوط جریان مختلف در یک نرم‌افزار جانبی، مقطع بهینه به دست می‌آید. جهت اطمینان از صحت برنامه‌ی نوشته‌شده، به مقایسه‌ی نتایج این برنامه در یک مسأله‌ی انقباض با نتایج حاصل از مدل‌سازی همان مسأله در نرم‌افزار OpenFOAM پرداخته و درستی برنامه‌ی نوشته‌شده تأیید شد. همچنین برای اطمینان از صحت عملکرد نرم‌افزار OpenFOAM در مدل‌سازی جریان آشفته، یک مسأله‌ی انقباض با نتایج صحت‌سنجی شده در این نرم‌افزار مدل شد و نتایج به دست آمده نشان داد، این نرم‌افزار در مدل‌سازی جریان‌های مشابه در این پژوهش از دقت خوبی برخوردار است. در نهایت جهت بهینه‌سازی آبگیر نیروگاهی، ابتدا به بهینه‌سازی یک انقباض که مشابه مقطع آبگیر در صفحه‌ی افق و دارای نتایج آزمایشگاهی معتبر است، پرداخته شد. بر اساس نتایج حاصل از بهینه‌سازی انقباض، درستی روند بهینه‌سازی و توانایی آن تأیید شد. برای بهینه‌سازی آبگیر، یک مسأله‌ی آبگیر طرح شد و پس از بهینه‌سازی، مقطع بهینه با مقاطع توصیه‌شده توسط استاندارد کشور هندوستان و سازمان USBR مقایسه شد. با توجه به مقایسه صورت‌گرفته، مقطع بهینه به دست آمده از این روش، عملکرد آبگیر را در حدود 2 درصد نسبت به مقاطع توصیه‌شده بهبود می‌بخشد؛ بنابراین با توجه به نتایج کلی، می‌توان نتیجه گرفت این روش در طراحی هیدرولیکی آبگیرها و مسائل مشابه دارای کاربرد بوده و می‌تواند عملکرد سامانه‌ی مورد نظر را بهبود بخشد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#بهینه‌سازی #معیاربهینگی #دینامیک سیالات محاسباتی #انطباق خط جریان بر مرز #نرم‌افزار OpenFOAM #جریان آشفته #انقباض #آبگیر نیروگاهی #افت فشار #افت انرژی #مدل‌سازی مخزن سد
محل نگهداری: کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود
یادداشت: حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه صنعتی شاهرود می باشد.
تعداد بازدید کننده:
پایان نامه های مرتبط (بر اساس کلیدواژه ها)