برای اطلاع از آخرین مقالات علمی و اخبار کرونا(COVID-19) کلیک کنید

مشخصات

عنوان:

بررسی عددی جریان در یک کانال با سطح آزاد حول یک استوانه عمودی



گروه تخصصی:  فنی و مهندسی

سازمان مجری:  سازمان بنادر و دریانوردی (پایان نامه ها) 

گروه پژوهشی: 

پژوهشگران: 
مجیدی ناهید (پژوهشگر)
حسین نژاددوین علیرضا (استاد راهنما)

تاریخ خاتمه:  شهریور 1393

کارفرما: سازمان بنادر و دریانوردی

خروجی طرح: 
نوع: پایان نامه

 
تلفن: 

نشانی سازمان مجری: 
 

چکیده:

امروزه استفاده از روش های عددی در بررسی ماهیت پدیده های طبیعی، حیطه وسیعی از علوم را به خود اختصاص داده است. تحلیل جریان اطراف اجسام یکی از مسائل اساسی در دینامیک سیالات می باشد و از اهمیت بالایی برخوردار است. بررسی میدان های سرعت، فشار و بررسی نیروهای وارد از سیال به جسم مانند نیروی لیفت و درگ در رژیم های مختلف جریان یکی از اهداف مورد بررسی در این حوزه می باشد. در این تحقیق پارامترهای هیدرولیکی جریان در اطراف مانع استوانه ای درون کانال روباز با بستر ثابت به صورت سه بعدی با کمک نرم افزار ANSYS-CFX بررسی شده است. هدف از انجام این تحقیق، بررسی تاثیر عدد رینولدز و فرود و تغییر عرض کانال بر پارامترهای جریان و تایید صحت محاسبات انجام شده توسط معادلات مکانیک سیالات حاکم بر جریان می باشد. لازم به ذکر است با توجه به متقارن بودن هندسه و شرایط مرزی حاکم بر جریان برای تعیین محاسبات، جریان از نصف حوزه، تحت عنوان حوزه محاسباتی استفاده گردیده است. جهت شبیه سازی سطح مشترک سیال هوا و آب از روش VOF استفاده شده است. این نرم افزار معادلات حاکم بر جریان را به روش حجم محدود حل کرده و جهت شبکه بندی میدان محاسباتی از شبکه های منشوری و مکعبی استفاده شده است. برای شبیه سازی در این تحقیق از نرم افزار ANSYS-CFX استفاده شده است.



کلیدواژگان: شبیه سازی عددی، استوانه عمودی ثابت، کانال مستطیلی، سطح آزاد، مدل عددی سه بعدی، روش VOF، با بستر ثابت، ANSYS-CFX

 
 
Title:

Numerical investigation of flow around a vertical cylinder in open channel



Abstract:

Nowadays, the application of numerical method for the study of the nature of natural phenomenon covers a wide range of the sciences. The analysis of flows surrounding the objects is one of the significant issues of fluid dynamics. The analysis of the speed pressure and the forces entering to solid bodies, such as lift and drag forces on different regimes. in this study, the hydraulic parameters of flow around cylinder obstacle in fixed bed open channel is evaluated tree-dimensionally using ANSYS-CFX software. The aims of this study is to identify the speed, pressure and the forces entering to solid bodies, and to evaluate the effects of Reynolds and Frud numbers, and changes in the width of the channel on the parameters of the flow, as well as the validation of the computations done through the mechanical equations. It should be mentioned that due to having a symmetric area and boundary conditions, the computations is done only for the half of the area. The VOF method is used in order to simulate the free surface of water. This software gains the finite element method in order to compute the equations. The software of ANSYS-CFX is used for the purpose of simulation in this study.



Keyword(s): Numerical Simulation, Fixed vertical sylinder, Rectangular channel, Free surface, Three-dimensional numerical model, VOF model, Fixed bed, ANSYS-CFX