no-img

ادامه مطلب

DOC
بررسی پخشیدگی جریان ورودی از تخلیه کننده سطحی در محیط پذیرندهی کم عمق با استفاده از نرم‌افزار Flow-3D
doc
آبان ۳, ۱۳۹۶
تعداد صفحه: 120
۲۰,۰۰۰ تومان
۲۰,۰۰۰ تومان – خرید

بررسی پخشیدگی جریان ورودی از تخلیه کننده سطحی در محیط پذیرندهی کم عمق با استفاده از نرم‌افزار Flow-3D


به دلیل تاثیر آلودگی سواحل بر صنعت گردشگری و همچنین زندگی موجودات آبزی، همواره سعی می گردد که پساب ناشی از کارخانجات و صنایع ساحلی که به دریا و رودخانه ها منتهی می شود در ابتدا کمی تصفیه شده، و بعد در فاصله زمانی کوتاهی با پیکره آبی محیط پذیرنده مخلوط گردد تا از غلظت آنها کاسته شود. هدف این تحقیق، بررسی رفتارجریان ورودی غلیظ از تخلیه کننده در محیط پذیرنده ساکن کم عمق می باشد. در تحقیق حاضر، تخلیه سطحی جت غلیظ سنگین با کانال های مستطیلی همگرا در محیط پذیرنده ی لایه بندی نشده ی ساکن از طریق توسعه یک مدل عددی با استفاده از نرم افزار Flow-3D مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. در این مطالعه رفتار هندسی و هیدرولیکی- اختلاطی جریان غلیظ در محیط پذیرنده ساکن و کم عمق با استفاده از تخلیه کننده های مستطیلی با زوایای همگرایی در Flow-3D بررسی گردیده است. برای دست یابی به اهداف تحقیق متغیرهایی نظیر عمق، زاویه همگرایی، دبی تخلیه و شیب بستر فلوم مورد استفاده واقع شد و برای محیط پذیرنده کم عمق ساکن شبیه سازی صورت پذیرفت. کالیبراسیون مدل Flow-3D با استفاده از داده¬های آزمایشگاهی فاضلی (۱۳۹۴) صورت پذیرفت. جریان ذکر شده به دلیل داشتن شار مومنتم اولیه و ایجاد تنش برشی میان دیواره جت و سیال محیطی و تشکیل پدیده گردابه، از نوع آشفته در نظر گرفته شده است. مدل تلاطمی گروه های نرمال شده رینالدزی (RNG)، با داشتن بیشترین دقت و خطای کمتر از ۵ درصد، به عنوان روش حل در نظر گرفته شد. پارامترهای موثر، تعیین شده و با آنالیز ابعادی، روابط بدون بعد استخراج گردید. برای شبیه سازی جریان، پنج زاویه همگرایی مختلف، چهار غلظت متفاوت، سه عرض متفاوت کانال تخلیه کننده، چهار عمق مختلف محیط پذیرنده و همچنین از پنج شیب متفاوت برای بستر محیط پذیرنده و تأثیر آنها بر مشخصات هندسی اختلاط جریان غلیظ مورد مطالعه قرار گرفته  است. از تولید نتایج خروجی شبیه سازی های انجام شده در Flow-3D نمودارهای بدون بعد استخراج گردید. در این نمودارها مشخص گردید که ضریب انتشار عرضی جریان با غلظت جریان نسبت عکس دارد و بیشترین ضریب انتشار عرضی مربوط به زاویه همگرایی ۹۰ درجه و کمترین آن به ترتیب مربوط به زوایای همگرایی ۶۰، ۴۵، ۲۵ و ۵/۱۲ درجه می باشد. با افزایش شیب بستر محیط پذیرنده از صفر درصد به ۱۵درصد، به طول پیشروی هسته مرکزی جریان جت ۸ درصد افزوده می شود. از این رو پیش بینی رفتار هندسی و اختلاطی جریان می تواند گام موثری برای طراحی بهینه و مهندسی کانال های سطحی مستطیلی همگرا برای تخلیه جت غلیظ سنگین باشد.

فصل اول: مقدمه و کلیات تحقیق ۱
۱-۱- مقدمه ۲
۱-۲- ضرورت تحقیق ۴
۱-۳- روش تحقیق ۵
۱-۴- اهداف ۵
۱-۵- فرضیات تحقیق ۶
۱-۶- ساختار پایاننامه ۶
فصل دوم: تئوری و پیشینه تحقیق ۷
۲-۱- مقدمه ۸
۲-۲- طبقهبندی محیط پذیرنده با معیار عمق آن ۹
۲-۲-۱- محیط پذیرنده عمیق ۹
۲-۲-۲- محیط پذیرنده کم‌عمق ۹
۲-۲-۳- محیط پذیرنده خیلی کم‌عمق ۹
۲-۲-۴- آب بینهایت کمعمق ۱۰
۲-۳- معادلات کلی برای جریانهای سیال تراکمناپذیر ۱۰
۲-۴- حالات مختلف تخلیه جریان غلیظ ۱۴
۲-۴-۱-تخلیه¬کننده¬های دریایی ۱۵
۲-۴-۲- جریانات مستغرق ۱۶
۲-۴-۲-۱- جت ساده ۱۶
۲-۴-۲-۲- پلوم ساده ۱۷
۲-۴-۲-۳- جت شناور ۱۹
۲-۴-۲-۴- جت انحراف¬یافته ۲۱
۲-۴-۲-۵- جت¬های شناور در محیط¬های متحرک ۲۳
۲-۴-۲-۶- جریانات شناور با محدودیت مرزی ۲۴
۲-۴-۳- جریانات سطحی ۲۵
۲-۴-۳-۱- جریان فاضلاب¬های سبک ۲۶
۲-۴-۳-۲- جریان فاضلاب¬های سنگین ۲۹
۲-۵- مطالعات انجام گرفته داخل کشور مرتبط با تعیین رفتار جریان غلیظ ۳۲
۲-۶- مراحل اختلاط جریان غلیظ ۳۹
۲-۷- توسعه جریان ۴۰
۲-۸- نواحی قابل تفکیک جت ۴۱
فصل سوم: مواد و روش اجرا ۴۳
۳-۱- مقدمه ۴۴
۳-۲- مشخصات مدل فیزیکی مورد استفاده در آزمایشگاه ۴۴
۳-۳- روش تحلیل مسائل ۴۷
۳-۴- برنامه¬ریزی اجرای شبیه¬سازی¬ها ۴۹
۳-۵- معرفی مدل Flow-3D 50
۳-۶- انواع مدل‌های آشفتگی ۵۱
۳-۷- مدل‌های آشفتگی مورد استفاده در Flow-3D 52
۳-۷-۱- مدل طول اختلاط پرانتل ۵۲
۳-۷-۲- یک معادله¬ای انرژی جنبشی آشفتگی ۵۳
۳-۷-۳- مدل دو معادله‌ای k-ε ۵۴
۳-۷-۴- مدل گروههای نرمال شده (RNG) 55
۳-۷-۵- مدل شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ ۵۶
۳-۸- شبیه¬سازی¬های تحقیق حاضر در Flow-3D 56
۳-۹- کالیبراسیون نرم‌افزار Flow-3D با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی ۵۹
۳-۱۰- صحت¬سنجی مدل Flow-3D با داده¬های آزمایشگاهی ۶۳
فصل چهارم: نتایج و بحث ۶۵
۴-۱- مقدمه ۶۶
۴-۲- اشارهای به الگوی کلی حرکت جبهه‌ی جت جریان غلیظ در محیط پذیرنده ۶۶
۴-۳- ترقیق یافتن سیال تخلیه‌شونده غلیظ در محیط پذیرنده کم‌عمق ۷۰
۴-۳-۱- تاثیرات زاویه‌ی همگرایی کانال تخلیه‌کننده بر فرآیند ترقیق در محیط پذیرنده ۷۰
۴-۳-۲- تاثیر تغییرات عمق محیط پذیرنده بر ترقیق جریان ۷۲
۴-۳-۳- تاثیر غلظت جریان غلیظ بر فرآیند ترقیق جریان جت غلیظ ۷۳
۴-۳-۴- تاثیر سرعت خروجی جریان جت غلیظ بر ترقیق جریان جت غلیظ ۷۳
۴-۴- بررسی پخشیدگی جریان غلیظ در پیکره‌های آبی ساکن در محیط‌های کم‌عمق ۷۴
۴-۴-۱- تاثیر تغییرات عمق محیط پذیرنده بر فرآیند پخشیدگی ۷۵
۴-۴-۲- تاثیر زاویه همگرایی کانال تخلیه‌کننده بر پخشیدگی جریان جت غلیظ ۷۶
۴-۴-۳- تاثیر غلظت جت غلیظ بر فرآیند پخشیدگی در محیط پذیرنده ۷۷
۴-۴-۴- تاثیر سرعت تخلیه‌ی سیال غلیظ بر پخشیدگی جریان جت غلیظ ۷۸
۴-۵- بررسی انتشار عرضی جریان جت در پیکره‌ی آبی کم‌عمق ۸۰
۴-۵-۱- تاثیر زاویه‌ی همگرایی کانال جت بر انتشار عرضی جریان ۸۰
۴-۵-۲- تاثیر غلظت سیال جت غلیظ بر ضریب انتشار عرضی ۸۱
۴-۵-۳- تاثیر سرعت تخلیه‌ی جریان بر ضریب انتشار عرضی در محیط پذیرنده کم‌عمق ۸۲
۴-۶- بررسی پارامترهای مختلف هیدرولیکی و هندسی بر طول پیشروی هسته مرکزی جریان ۸۳
۴-۶-۱- تاثیر تغییرات عمق محیط پذیرنده بر طول پیشروی هسته مرکزی جت غلیظ ۸۴
۴-۶-۲- بررسی تاثیر تغییرات سرعت خروجی جت بر طول پیشروی هسته مرکزی…….. ۸۵
۴-۷- بررسی شیب بستر محیط پذیرنده ۸۶
۴-۷-۱-توسعه تحقیق بررسی شیب بستر محیط پذیرنده بر فرآیند پخشیدگی ۸۶
۴-۷-۲- بررسی تاثیر شیب بستر محیط پذیرنده بر طول پیشروی هسته مرکزی جریان….. ۸۹
۴-۸- جمع‌بندی ۹۰
فصل پنجم: نتیجه¬گیری و پیشنهادات ۹۱
۵-۱- مقدمه ۹۲
۵-۲- نتیجهگیری ۹۳
۵-۳- پیشنهادات ۹۵
منابع فارسی ۹۶
منابع لاتین ۹۷

 



موضوعات :
پایان نامه , عمران

درباره نویسنده

تک پروژه بزرگترین مرجع برای دانشجویان

تک پروژه 123 نوشته در مرجع پایان نامه، مقاله، کتاب، پروژه دانشجویی، کنکور، استخدامی دارد . مشاهده تمام نوشته های

دیدگاه ها


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *