پایان نامه > کتابخانه مرکزی دانشگاه صنعتی شاهرود > مهندسی عمران > مقطع دکتری > سال 1398
پدیدآورندگان:
امین نوری [پدیدآور اصلی]، رامین امینی[استاد راهنما]
چکیده: انتقال ذرات جامد در جریان سیال، یک پدیده‌ی رایج در طبیعت بوده و نمونه‌ی معمول آن در علم هیدرولیک، انتقال رسوب در رودخانه‌ها می‌باشد. در یک کانال با بستری متشکل از مواد رسوبی، در جریان‌های با دبی ناچیز، ذرات بستر هیچ‌گونه حرکتی نداشته و در محل خود ثابت باقی می‌مانند. با افزایش دبی ذرات بستر شروع به حرکت کرده که این لحظه، آستانه حرکت ذرات رسوب نامیده می‌شود. در این پژوهش با استفاده از یک مدل عددی بر اساس نرم‌افزار OpenFOAM، به شبیه‌سازی دوبعدی انتقال ذرات رسوب به‌صورت انفرادی و گروهی در جریان آشفته پرداخته شده است. رویکرد اتخاذ شده در شبیه‌سازی به‌صورت اویلری-لاگرانژی بوده که در آن فاز پیوسته به‌صورت اویلری و با روش حجم محدود و ذرات رسوب به‌صورت لاگرانژی و با روش ردیابی ذرات شبیه‌سازی می‌شوند. در مدل حاضر اثر سیال بر ذره، ذره بر سیال و همچنین نیروهایی که ذرات رسوب به یکدیگر وارد می‌کنند، در نظر گرفته شده است. برای لحاظ نمودن اثر برخورد ذرات رسوب به یکدیگر، از یک مدل برخورد ذرات رسوب استفاده شده که هزینه‌ی محاسباتی آن در مقایسه با مدل برخورد موجود، کمتر می‌باشد. پارامترهای تأثیرگذار روی جریان و ذره‌ی رسوب صحت‌سنجی شده و با نتایج تحلیلی و آزمایشگاهی محققین مختلف مورد مقایسه قرار گرفته است. سپس غلتش و جهش یک ذره‌ی رسوب، بر روی بستر زبر شبیه‌سازی شده و سرعت جریان و ذره، نیروهای وارد بر ذره و سرعت افقی و عمودی جهش مورد بحث و بررسی قرار گرفت. همچنین آستانه حرکت گروهی ذرات رسوب در قالب روش‌های تنش برشی، سرعت بحرانی و دو معیار دیگر با نتایج محققین مختلف مورد مقایسه قرار گرفته و یک رابطه برای آستانه حرکت ذرات در روش سرعت بحرانی پیشنهاد شده است. در نهایت پارامترهای مؤثر بر شیلدز بحرانی شامل عدد رینولدز ذره، شیب طولی بستر و زاویه ایستایی ذرات مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد مدل اویلری-لاگرانژی حاضر به خوبی توانسته پدیده‌های مذکور را با دقت مناسبی شبیه‌سازی کرده و برای مسائل مشابه نیز مورد استفاده قرار گیرد.
کلید واژه ها (نمایه ها):
#اویلری-لاگرانژی #انتقال رسوب #روش حجم محدود #روش ردیابی ذرات #جهش #غلتش #آستانه حرکت
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)