کارشناسی ارشد عمران ترکیب شبکه بندی های ورونوی و دلاینی در روش حجم محدود برای مدل کردن جریان روی سریز پلکانی

اختصاصی از اینو دیدی کارشناسی ارشد عمران ترکیب شبکه بندی های ورونوی و دلاینی در روش حجم محدود برای مدل کردن جریان روی سریز پلکانی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این محصول در قالب  پی دی اف و 210 صفحه می باشد.

این پایان نامه جهت ارائه در مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی عمران-سازه های هیدرولیکی طراحی و تدوین گردیده است . و شامل کلیه مباحث مورد نیاز پایان نامه ارشد این رشته می باشد.نمونه های مشابه این عنوان با قیمت های بسیار بالایی در اینترنت به فروش می رسد.گروه تخصصی ما این پایان نامه را با قیمت ناچیزی جهت استفاده دانشجویان عزیز در رابطه با منبع اطلاعاتی در اختیار شما قرار می دهند. حق مالکیت معنوی این اثر مربوط به نگارنده است. و فقط جهت استفاده ازمنابع اطلاعاتی و بالابردن سطح علمی شما در این سایت ارائه گردیده است.

چکیده

سرریز پلکانی از دیرباز در بناهای آبی کاربرد داشته است و در سال های اخیر با ظهور تکنولوژی ساخت سد توسط بتن غلتکی (RCC) استفاده از این نوع سرریزها توسعه زیادی یافته است. برای بررسی مشخصات میدان جریان روی این سازه هیدرولیکی می توان از روش عددی حجم محدود استفاده نمود. اولین مسأله در یک روش عددی گسسته سازی ناحیه مورد مطالعه می باشد. این کار می تواند توسط انواع شبکه بندی ها و از جمله شبکه بندی ورونوی که نوعی شبکه بندی ساختار نیافته است انجام شود. شبکه بندی ورونوی به علت ویژگی های ممتازی که دارد، مدل بهتری از ناحیه پیوسته ارائه می دهد ولی با این وجود در مطالعات عددی کمتر مورد توجه قرار گرفته. در این تحقیق معادلات حاکم بر جریان آب روی سرریز پلکانی توسط روش حجم محدود و شبکه بندی ورونوی گسسته سازی شده اند. کدی به نام FDC در محیط نرم افزار MATLAB 2008 نوشته شده که با زوج شدن با نرم افزار GAMBIT توانایی مدل سازی هر نوع هندسه ای را با المان ورونوی، دارا می باشد. مشخصات جریان روی سرریز پلکانی که گونزالز و چانسون در سال 2005 در دانشگاه کوئینزلند استرالیا ساخته و مورد بررسی قرار داده اند و نیز مشخصات جریان روی یک پله، توسط کد FDC محاسبه شده است. برای ارزیابی نتایج مدل سازی از نرم افزار FLUENT 6.0 استفاده شده. در نهایت نتایج به دست آمده از کد FDC و نرم افزار FLUENT 6.0 توسط نرم افزار SPSS 14.0 و آزمون آماری غیر پارامتری من ویتنی U مقایسه شده اند. نتایج مقایسه ها و نیز مقادیر متوسط عدم بالانس جرم نشانده صحت معادلات گسسته شده توسط شبکه بندی ورونوی و کارکرد صحیح، دقیق و سریع کد FDC بوده اند. در بررسی جریان روی سرریز پلکانی مدل شده علیرغم اینکه نتایج به دست آمده از نظر آماری در سطح 1% تفاوت معنی داری نداشته اند، کد FDC توانسته با 600 تکرار و 2032 المان ورونوی عدم بالانس متوسط جرم را به 5-10*2/1 برساند ولی نرم افزار FLUENT 6.9 توانسته با 2500 تکرار و 3692 المان مثلثی مقدار عدم بالانس متوسط جرم را به 5-10*5/3 برساند، بیش از دو برابر مقدار مشابه در کد FDC. در مدل سازی جریان روی یک پله کد FDC توانسته با 453 المان ورونوی و 500 تکرار حضور دو گردابه در زاویه پله را نشان دهد و مقدار عدم بالانس متوسط جرم را به 5-10*6/5 برساند، ولی نرم افزار FLUENT 6.0 با 804 المان مثلثی و 1400 تکرار تنها حضور گردابه قوی تر را نشان داده و مقدار عدم بالانس متوسط جرم را به 3-10*2/0 رسانده است، بیش از سی برابر مقدار مشابه در کد FDC.

مقدمه

مکانیک سیالات به عنوان یکی از قدیمی ترین شاخه های علم فیزیک، اساس درک بسیاری از علوم کاربردی و مهندسی بوده و در ارتباط با حرکت جریان و تعادل سیالات تحقیق و بررسی می کند این علم موضوع بسیاری از علوم به ویژه بیولوژی، مهندسی پزشکی، فیزیک سماوی، فیزیک پلاسما، اقیانوس شناسی و شیمی – فیزیک می باشد. از قرن نوزدهم که هیدرولیک به صورت یک علم در مهندسی عمران و آرشیتکت کشتی عنوان شد، دامنه مکانیک سیالات به طور مداوم در مهندسی گسترش یافته است. توسعه مهندسی آیروناتیک (هوافضا)، مکانیک و بیوشیمی در دهه های گذشته از یک طرف و جستجوهای علمی در فضا در چهل سال گذشته از طرف دیگر، تحرک بسیار زیادی در مکانیک سیالات به وجود آورده است، به طوری که در حال حاضر به عنوان یکی از مطالب بسیار مهم کلی و پایه های اصلی علوم می باشد.

تحقیقات جدید بخش دینامیک سیالات آن به مسائلی چون پرواز در سرعت های بسیار بالا (سرعت های ابرصوتی)، هیدرودینامیک مغناطیسی، پیش بینی چند روزه و هفته ای هوا و جریان خون در قلب، رگ ها و مویرگ ها و غیره کشیده شده است. همچنین در بسیاری از مواد لازم است که این علم توام با دانستن علوم دیگر مانند ترمودینامیک، انتقال حرارت، بیولوژی و پزشکی باشد.

در مهندسی بررسی تمام ماشین آلات، دستگاه ها و ساختمان هایی که در رابطه با سیال مخصوصا آب و هوا عمل می کنند مثل: توربین، پمپ، کانال، سد، بندر، موشک، هواپیما، کشتی و خطوط مایع و گاز در لوله و تجزیه و تحلیل جریان در موتور و مبدل های حرارتی و طرح وسایل حمل و نقل و مسافرت هوایی و دریایی حتی حمل و نقل زمینی بستگی به تئوری های مکانیک سیالات دارد. شاید روزی فرا رسد که حتی بتوان به طور دقیق اتفاقاتی مانند سیل، طوفان و گردباد و وضع دراز مدت آب و هوا را به کمک علم مکانیک سیالات پیش بینی کرد.

مطالعه همه جانبه سیالات را می توان به سه بخش استاتیک، سینماتیک و دینامیک سیالات تقسیم کرد. در حالت اول المان های سیال نسبت به یکدیگر ساکن می باشند. توزیع فشار استاتیکی را در این حالت می توان از طریق تحلیل سیال ساکن به دست آورد. در سینماتیک مطالعه سرعت و شتاب در انتقال، چرخش و نرخ تغییر شکل ذرات سیال بدون در نظر گرفتن نیروها صورت می گیرد و این مطالعه تصویری کلی از حرکت ذرات سیال می دهد. به دلیل وجود نیروهای داخلی بین ذرات سیال که به نوبه خود در سرعت و شتاب اثر می گذارد اغلب لازم است که حرکت ذرات سیال به وسیله آنالیز دینامیکی شامل بررسی نیروهایی است که ذرات سیال در طول حرکت بر یکدیگر و بر جدار جامد همجوار وارد می کنند.

در این پایان نامه آنالیز دینامیکی میدان جریان غیرقابل تراکم توسط روش عددی حجم محدود و با استفاده از المان بندی غیرساختار یافته ورونوی انجام شده است، تا به این طریق قدمی هرچند کوچک در راستای افزایش دقت و کارایی مدل سازی جریان انجام شده باشد. امید است این تلاش زمینه ساز فعالیت های آتی در راستای ارتقاء توان مدل سازی و بررسی میدان های جریان گردد.