پروژه بررسی الگوی جریان روی سرریز و مکانیابی محل کاویتاسیون روی آن به روش حجم محدود
رشته : کارشناسی ارشد عمران – سازه هیدرولیکی
فرمت : PDF
چکیده :
پدیدۀ کاویتاسیون روی سرریزها در اثر افزایش سرعت سیال و در نتیجه کاهش فشار روی می دهد .
چنانچه میدانهای سرعت و فشار روی سرریز محاسبۀ شوند می توان امکان و همچنین محل وقوع پدیدۀ کاویتاسیون را مشخص نمود. برای بررسی مشخصات میدان جریان روی این سازۀ هیدرولیکی میتوان از روش عددی حجم محدود استفاده کرد. در این تحقیق معادلات حاکم برجریان آب روی سرریز شناسایی شده اند و حل آنها با روش عددی حجم محدود بیان و مورد بررسی قرار گرفته است.
۲ مقدمه
خلق جهان هستی بر مبنای نظمی پیچیده و حیرت انگیز بیانگر عظمت و رحمت بیکران خالقآن است. در نظام طبیعت ابزار لازم برای ارضای تمام نیازهای میلیون ها موجود زنده شناخته شده در این کره خاکی به بهترین شکل ممکن فراهم شده است . با این وجود، با گذر زمان تنها انسان به منظور دستیابی به رفاه بیشتر، خواسته یا ناخواسته در صدد تغییر این نظم همه شمول بر آمده است. رشد مهار نشدنی جمعیت انسان ها و افزایش سطح خواسته های آنان در قرنهای اخیر منجر به افزایش بیش از پیش نگرانی بخشی از متفکرین و جامعه شناسان شده است.
از سوی دیگر، مکانیک سیالات به عنوان یکی از شاخه های اصلی و پایه ای مطرح است. در این علم چگونگی جریان سیال و عوامل مهم در حرکت آن مورد بررسی قرار می گیرد . گسترش دامنه های علمی در سالیان اخیر چنان باعث نزدیکی موضوعات مورد بحث در رشته های علمی مختلف شده است که به سختی می توان چارچوبی مشخص برای هر یک از زمینه های علمی تعریف کرد. در نتیجه، نگاه نوین جامعه تحقیقاتی دنیا به این شکل تغییر کرده است که به جای حصارکشی دور شاخه های علمی و محدود کردن موضوعات به گروه های تحقیقاتی خاص ، مجموعه ای از محققین در رشته های علمی مختلف که در گذشته ارتباط علمی معنی داری بین آنها تعریف نشده بود،با هم و در غالب یک پروژه تحقیقاتی واحد ولی از دیدگاه تخصصی خود به موضوعی واحد بیاندیشند و برای حل آن موضوع راهکار ارائه کنند.
فهرست :
فصل اول: پیشگفتار ۴
۱-۱- مقدمه ۴
۱-۲- ضرورت مسأله ۴
۱-۳- هدف از انجام تحقیق ۵
١-۴- دست آورد ۶
۲- فصل دوم: مرروی بر تحقیقات انجام شده ٨
۲-۱- گذری بر تاریخ علم مکانیک سیالات ٨
۲-۲- مروری بر روش حجم محدود ١٠
۲-۳- سرریز پلکانی ١١
۲-۳-۱ – سرگذشت سرریز پلکانی ١٢
۲-۳-۲ – تحقیقات آزمایشگاهی ١۴
۲-۳-۳ – مطالعات عددی ١٧
٢-٣-۴ – خلاصه فعالیتهای انجام شده ١٩
۳- فصل سوم: تحلیل دیفرانسیلی میدان جریان بر روی سرریز ٢١
۳-۱- پیشگفتار ٢١
۳-۲- اصل بقاء جرم (معادلۀ پیوستگی) ٢٣
۳-۲-۱ – بدست آوردن معادله دیفرانسیل اصل بقاء جرم با استفاده از تئوری دایورژانس ٢٣
۳-۲-۲ – بدست آوردن معادله دیفرانسیل اصل بقاء جرم با استفاده از حجم کنترلی حدی ٢۵
۳-۲-۳ – شکل دیگر معادلۀ پیوستگی ٢٨
۳- ٢-۴ – معادلۀ پیوستگی در مختصات استوانه ای ٢٨
٣-٢-۵ – شرایط خاص معادلۀ پیوستگی ٣٠
۳-۳- اصل بقاء مومنتم خطی (معادلۀ کوشی) ٣١
۳-۳-۱ – بدست آوردن معادلۀ دیفرانسیل عمومی بقاء مومنتم خطی توسط تئوری دیورژانس ٣٣
۳-۳-۲ – بدست آوردن معادلۀ دیفرانسیل عمومی بقاء مومنتم خطی توسط حجم کنترلی حدی ٣۴
۳-۳-۳ – شکل دیگر معادلۀ کوشی ٣٨
۳- ٣-۴ – بدست آوردن معادلۀ دیفرانسیل عمومی بقاء مومنتم خطی توسط قانون دوم نیوتن ٣٨
٣-۴- معادلات ناویر – استوکس ۴٠
٣-۴-١ – پیشگفتار ۴٠
٣-۴-٢ – سیال نیوتنی و سیال غیرنیوتنی ۴١
٣-۴-٣ – بدست آوردن معادلات ناویر – استوکس برای جریان غیرقابل تراکم و همدما ۴٣
٣-۴-۴ – معادلات پیوستگی و ناویر – استوکس در سیستم مختصات کارتزین ۴٧
٣-۴-۵ – معادلات پیوستگی و ناویر – استوکس در سیستم مختصات استونه ای ۴٧
۴- فصل چهارم: روش حجم محدود برای حل معادلات جریان ۵٠
د
۴-١- توصیف ریاضی پدیدههای فیزیکی ۵٠
۴-١-١ – مفهوم معادله دیفرانسیل ۵٠
۴-١-٢ – بقاء خاصیتهای شیمیایی ۵٠
۴-١-٣ – معادلۀ انرژی ۵١
۴-١-۴ – معادلۀ مومنتم ۵١
۴-١-۵ – معادلۀ انرژی جنبشی توربولانسی ۵١
۴-١-۶ – معادله دیفرانسیل عمومی ۵٢
۴-٢- انتخاب صحیح سیستم مختصات ۵۳
۴-٢-١ – مختصات یکطرفه و دوطرفه ۵٣
۴-٣- روشهای عددی جهت حل معادلۀ دیفرانسیل حاکم ۵۴
۴-٣-١ – گسستهسازی ۵۴
۴-٣-٢ – حل معادلات گسسته ۵٧
۴-٣-٣ – خصوصیات روش های عددی ۶١
۴-۴- گسستهسازی معادله دیفرانسیل عمومی ۶۴
۴-۴-١ – انتشار ۶۵
۴-۴-٢ – افزایش یا کاهش سرعت تغییرات متغیر وابسته ٧۵
۴-۴-٣ – همرفت – انتشار ٧۶
۴-۵- محاسبۀ میدان جریان٩٣
۴-۵-١ – مشکلات پیشرو ٩۴
۴-۵-٢ – راه حل شمارۀ ١: شبکۀ جابجا شده ٩۶
۴-۵-٣ – راه حل شمارۀ ٢: شبکۀ جابجا نشده ٩٨
۴-۵-۴ – تصحیح میدان فشار و سرعت ١٠٠
۵- فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات ١٠٧
منابع و مأخذ ١٠٨
فهرست منابع لاتین ١٠٩
این پروژه به عنوان کمک آموزشی و در راستای تکمیل مطالعات شما ، در وبسایت قرار گرفته است .
لطفا از این پروژه به عنوان پایان نامه و یا پروژه تخصصی استفاده ننمایید .
- فاقد لینک دانلود و فروش. این پروژه فقط جهت معرفی در سایت قرار گرفته است. [purchase_link id=”7036″ text=”اضافهکردن به سبدخرید” style=”button” color=”green”]