6 نتیجه برای شبیه‌سازی عددی
آمنه کاریزی ، تورج هنر،
جلد 14، شماره 51 - ( 1-1389 )
چکیده
سرریزهای جانبی از جمله سازه های آبی می باشند که معمولاً به عنوان سازه های اضطراری در تأسیسات هیدرولیکی بزرگ چون سدها و شبکه های آبیاری و زه‌کشی به کار برده می شوند که به علت حساسیت موضوع نیاز به طراحی و بررسی دقیق دارند. لذا کاربرد روش‌های شبیه‌سازی و حل عددی در طراحی این‌گونه از سازه های آبی می تواند از اهمیت ویژه‌ای برخوردار باشد. در این پژوهش الگوی جریان و نحوه توزیع تنش برشی روی انواع سرریزهای جانبی لبه پهن با پهنا و شکل ورودی همراه با دبی‌های متفاوت از طریق شبیه سازی عددی در حالت‌های ٢ بعدی و ٣ بعدی مورد بررسی قرار گرفت. سپس نتایج با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه گردید. آزمایش ها در یک کانال مستطیلی همراه با یک سرریز جانبی به طول 70 سانتی‌متر روی سرریزهایی با ورودی تیزگوشه و گردگوشه با شعاع‌های گردشدگی 5 و 10 و 15 سانتی‌متری در یک دبی ثابت با نسبت آبگیری 4/0 و 6/0 به ترتیب در کانال‌های اصلی و فرعی انجام شد. بررسی و مقایسه حل عددی با نتایج آزمایشگاهی در این تحقیق مؤید آن است که در سرریزهای جانبی با ورودی گردشده به میزان قابل توجهی از تنش برشی وارده بر کف و دیواره های سرریز جانبی و همچنین جریان‌های چرخشی غیر مؤثر در ابتدای ورودی سرریز جانبی در مقایسه با حالت تیز گوشه کاسته شده که این امر نهایتاً موجب افزایش راندمان آبگیری گردیده است.
فاطمه سروش، بهروز مصطفی‌زاده فرد، سید فرهاد موسوی، فریبرز عباسی،
جلد 23، شماره 1 - ( 3-1398 )
چکیده
نفوذ، مهم‌ترین ویژگی در طراحی و مدیریت هر سامانه آبیاری سطحی است. از آنجایی‌که هیدرولیک جریان در جویچه‌های مارپیچی در مقایسه با جویچه‌های استاندارد متفاوت است، باید دقت روش‌های تخمین پارامترهای نفوذ برای طراحی و مدیریت بهینه آبیاری جویچه‌ای گردشی ارزیابی شود. این پژوهش با هدف مقایسه دقت روش‌های دو نقطه‌ای الیوت و واکر و دو زمانی در تخمین پارامترهای معادله نفوذ آبیاری جویچه‌ای گردشی با استفاده از چهار سری داده مزرعه‌ای انجام شد. دقت توابع نفوذ برآورد شده با انجام شبیه‌سازی غیرماندگار جریان با استفاده از مدل کم- تغییر/ کم جریان اعتبارسنجی شد. نتایج نشان داد که منحنی‌های پیشروی پیش‌بینی شده به روش الیوت و واکر (با میانگین RMSE، 68/0 دقیقه) قابل مقایسه با روش دو زمانی (با میانگین RMSE، 66/0 دقیقه) بود. ضریب راندمان نش ساتکلیف هیدروگراف خروجی شبیه‌سازی شده با روش‌های دو زمانی و دو نقطه‌ای به‌ترتیب 89/0 و 50/0 بود که نشانگر قدرت پیش‌بینی بهتر روش دو زمانی است. علاوه بر این روش دو زمانی، کل حجم نفوذ را با خطای نسبی (5/1- درصد) کمتر از روش دو نقطه‌ای (2/47- درصد) پیش‌بینی می‌کند. بنابراین استفاده از داده‌های پس از پیشروی (مانند روش دو زمانی) برای برآورد پارامترهای تابع نفوذ، شبیه‌سازی جریان در جویچه‌های گردشی را بهبود می‌بخشد.
فاطمه زهرا اسدی، رامین فضل اولی، علیرضا عمادی،
جلد 25، شماره 3 - ( 9-1400 )
چکیده
بررسی و شناخت مسائل مربوط به تغییرات رودخانه¬ها یکی از عوامل مهم در علوم هیدرولیک رسوب و مهندسی رودخانه است. این مطالعات می‌تواند به کمک مدل¬های فیزیکی، ریاضی و یا هردو انجام گیرد، ولی به‌دلیل محدویت¬های مالی و زمانی، مدل¬های ریاضی عمومی¬تر بوده و اغلب مورد استفاده قرار می¬گیرند. در پژوهش حاضر از مدل ریاضی GSTARS به‌منظور مطالعه فرسایش و رسوبگذاری و انتخاب مناسب‌ترین تابع در بازه¬ای به طول 12/5 کیلومتر از رودخانه تالار در استان مازندران استفاده شد. شبیه¬سازی مدل بر اساس داده¬های هندسی 55 مقطع عرضی سال 1385، دبی روزانه ایستگاه هیدرومتری شیرگاه واقع در ابتدای بازه و مشخصات رسوب انجام شد. صحت¬سنجی مدل با استفاده از مقاطع عرضی نقشه¬برداری شده در سال 1390 نشان داد معادله انتقال رسوب یانگ، بیشترین تطابق را با واقعیت داشته و می¬تواند برای پیش¬بینی روند تغییرات بستر رودخانه مورد استفاده قرار گیرد. میزان رسوب خارج شده از بازه با استفاده از رابطه یانگ، معادل 8590 تن در سال برآورد شد. همچنین بررسی پروفیل طولی رودخانه با توابع انتقال رسوب مختلف نشان داد بازه مطالعاتی در محدوده انتهایی دارای روند فرسایشی بوده و قابلیت برداشت شن و ماسه را ندارد.
میرعلی محمدی، حمزه ابراهیم نژادیان، محسن عسگرخان مسکن، ونوس وزیری،
جلد 26، شماره 2 - ( 6-1401 )
چکیده
بررسی آمار خسارت سالانه ناشی از وقوع سیلاب‌ها در ایران و جهان بیانگر گستردگی صدمات ناشی از سیلاب به منابع طبیعی و انسانی مناطق مختلف است. تعیین پهنه سیلابی رودخانه‌ها در راستای صیانت از منابع ملی و کاهش خسارات سیل، امکان حفاظت رودخانه در مقابل دست‌اندازی و احداث هرگونه تأسیسات غیرمجاز در آن را فراهم می‌سازد. از این‌رو در تحقیق حاضر به‌منظور ارزیابی قابلیت مدل‌های عددی در شبیه‌سازی پهنه سیلابی رودخانه‌ها بازه‌ای از رودخانه قوشقرای آذرشهر با استفاده از مدل هیدرولیکی دوبعدیHEC-RAS 5.0.7 و مدل یک‌بعدی HEC-RAS شبیه‌سازی و مقایسه شد. تغییرات مشخصه‌های هیدرولیکی جریان سیلابی شامل عمق، سرعت در مقاطع عرضی مختلف در مدل‌ها مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج نشان داد که نتایج تراز سطح آب (عمق جریان) مدل دوبعدی HEC-RAS نسبت به مدل یک‌بعدی، کمترین خطا را در مقایسه با سایر پارامترهای هیدرولیکی جریان سیلابی دارد. مدل دوبعدی HEC-RAS، بیشترین میزان خطا را در پارامتر سرعت جریان با مدل یک‌بعدی نشان داد. به‌علاوه مدل دوبعدی HEC-RAS 5.0.7، سطح پهنه سیل‌گیر را 12/46 درصد بیشتر از مدل یک‌بعدی HEC-RAS نشان می‌دهد که تطبیق پهنه‌های حاصل روی وضع موجود رودخانه و مقایسه با عکس هوایی سال 1346 رودخانه، گویای دقت بالاتر مدل دوبعدی HEC-RAS در تخمین پهنه سیلابی رودخانه است.
مهری صادقی، سید تقی امید نائینی، فواد کیلانه‌ئی، مجید گلوئی،
جلد 26، شماره 3 - ( 9-1401 )
چکیده
یکی از اجزا مهم در هیدرولیک سدها، سرریزها هستند. مبنای طراحی سرریزهای اوجی، پروفیل زیرین جریان عبوری از سرریز لبه‌تیز است. چنانچه پروفیل سرریز اوجی در حالت دبی حداکثر از پروفیل زیرین جریان عبوری از سرریز لبه‌تیز تبعیت نماید، فشار وارده به کف سرریز برابر با صفر می‌شود. بنابراین، در این مقاله به طراحی سرریز اوجی براساس پروفیل زیرین جریان عبوری از سرریز لبه‌تیز مستطیلی حاصل از شبیه¬سازی عددی در حالت دو بعدی قائم و سه‌بعدی و مقایسه آن با پروفیل استاندارد سرریز اوجی پرداخته شده است. نتایج نشان داد که پروفیل استاندارد سرریز اوجی و پروفیل زیرین به دست آمده از حالت دو بعدی کاملاً بر یکدیگر منطبق شدند ولی در مقایسه با پروفیل سه‌بعدی تفاوت‌هایی مشاهده شد، که این مهم به عدم در نظر گرفتن دیوار هدایت¬ها در داخل مخزن سد مرتبط بود. با توجه به تحلیل¬ها، درصورتی که جریان ورودی به سرریز به صورت موازی با محور آن باشد پروفیل زیرین سرریز لبه‌تیز در تطابق کامل با پروفیل استاندارد خواهد بود. از آنجا که هندسه دیوار هدایت سرریزها معمولاً بوسیله ساخت مدل فیزیکی در آزمایشگاه بوده و این عمل نیز اغلب بصورت سعی و خطا و با هزینه زیاد انجام می‌شود، در این مقاله بر اساس مطالعه موردی سرریز سد کارون 3، سعی شده است با استفاده از مدل‌سازی عددی نزدیکترین هندسه به هندسه دیوار هدایت سرریز که کمترین اختلاف را در سرعت-های عرضی ایجاد نماید، به دست آید. این روش باعث خواهد شد تا روند طراحی و مدل‌سازی فیزیکی سرریز نیز از نظر زمانی و اقتصادی بهینه¬تر و سریعتر انجام شود.
ناهید پورعبدالله، منوچهر حیدرپور، جهانگیر عابدی کوپایی،
جلد 27، شماره 3 - ( 9-1402 )
چکیده
پرش هیدرولیکی برای از بین بردن انرژی در پایین‌دست سازه‌های هیدرولیکی از جمله سرریزها، تندآب‌ها و دریچه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این پژوهش نتایج حاصل از اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی و همچنین شبیه‌سازی عددی پرش هیدرولیکی آزاد با استفاده از نرم‌افزار Flow 3D در 6 حالت مختلف شیب معکوس، بستر زبر و پله انتهایی با هم مقایسه شد. گفتنی است، برای شبیه‌سازی عددی از دو مدل آشفتگی k-ε و RNG استفاده شد. بر اساس نتایج، دقت شبیه‌سازی با کاربرد مدل RNG بیشتر از مدل k-ε بود. شاخص‌های آماری NRMSE، ME، NS و R2 برای مقایسه نتایج پروفیل سطح آب حاصل از کاربرد مدل RNG به‌ترتیب 4/34، 0/0052، 0/995 و 0/983 بدست آمد. همچنین مقدار این شاخص‌ها برای نتایج پروفیل سرعت با استفاده از مدل مذکور به‌ترتیب 14/92، 0/127، 0/982 و 0/962 محاسبه شد. بطور کلی میزان خطای حاصل از شبیه‌سازی پروفیل سطح آب و سرعت به‌ترتیب برابر 5/31 و 12/4 درصد بدست آمد. همچنین بیشینه خطای نتایج شبیه‌سازی عددی D2/D1، Lj/D2 و Lr/D1 به‌ترتیب برابر 12± ، 12± و 16± درصد بود. بنابراین استفاده از نرم‌افزار Flow-3D همراه با کاربرد مدل آشفتگی RNG برای شبیه‌سازی عددی پرش هیدرولیکی در شرایط مختلف پیشنهاد می‌شود.
