7572

7572

مدلسازي دوفازه انتقال بار بستر به روش هيدروديناميك ذرات هموار (SPH)

كارشناسي ارشد

عمران گرايش سازههاي هيدروليكي

1389

1389

دكتر عباس يگانه بختياري

چكيده انتقال رسوبات بار بستر بسته به مقدار تنش برشي جريان ، ممكن است در حالت هاي متفاوتي صورت بپذيرد . انتقال بار بستر در تنش هاي برشي كم تا متوسط به صورت انتقال جهشي و در تنشهاي برشي بالا به صورت انتقال توده اي انجام م يگيرد. از آن جا كه انتقال بار بستر اصليترين پيوند بين هيدروليك جريان و شك ل بستر رودخانه را تشكيل مي دهد و بر مورفولوژي و پايداري بستر رودخانه ها بس يار تأ ثيرگذار است ، مطالعه ي اي ن پد ي ده يك ي از مسائل بس يار ضرور ي در مهندسي هيدروليك و هيدرولوژي رودخانهها به حساب ميآيد. هدف از تحق يق حاضر، مطالعه ي هيدروديناميك انتقال بار بستر تحت جريان يك طرفه ي يكنواخت در فضاي دوبعدي م يباشد، به طور ي كه يك مدل دوفازه ي لاگرانژ ي بر اساس روش براي مدلساز ي ه ي دروديناميك انتقال بار بستر در (SPH) ذرهاي هيدروديناميك ذرات هموار حالات انتقال جهشي و توده ارائه شده است . در اين مدل، فازها ي سيال و رسوت به طور مجزا مدلسازي شده و براي تعريف مكانيسم اندركنش بين دو فاز ، نيروي دراگ به عنوان ترم اندركنش سيال-رسوب در نظر گرفته شده است . لازم به ذكر است كه ميدان رسوب در مدل دوفازه حاضر به صورت يك سيال غيرنيوتني شبيه سازي شده است . براي انجام شبيه سازي، يك برنامه ي توسعه يافته كه توانايي تحليل دو بعدي انتقال بار بستر بر روي MATLAB كامپيوتري به زبان شيبهاي مختلف را داراست. مدل دوفازه ي توسعه يافته در تحقيق حاضر نتابج شبيه سازي سرعت جريان، سرعت ميدان رسوب و توزيع نيروي دراگ وارد بر ميدان رسوب را براي تنشهاي برشي مختلف ارائه مينماي د. نتايج شبيهسازي سرعت جريان با نتايج آزمايشگاهي يگانه بختياري ( 1997 ) مقايسه شده است كه مطابقت خوب بين آن ها حاكي از اين است كه مدل عددي حاضر قابليت مدلسازي مكان يي سم انتقال رسوب به صورت بار بستر براي حالات انتقال جهشي و انتقال توده را به خوبي داراست. I-SPH ، واژه هاي كليدي: انتقال بار بستر، انتقال جهشي، انتقال توده، مدل دوفازه لاگرانژ-لاگ