مقایسه مدل‌های عددی سه‌بعدی شبیه‌سازی جریان و رسوب

نویسندگان

1 استادیار، پژوهشکده حمل و نقل، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران

3 مربی، پژوهشکده حمل و نقل، مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی، تهران، ایران

چکیده

بررسی پدیده­های هیدرولیکی رودخانه­ها با استفاده از مدل­های عددی تجاری بسیار رواج یافته است. در این میان استفاده از مدل­های سه­بعدی با توجه به پیشرفت تکنولوژی از محبوبیت بیشتری برخوردار است. اطلاعات بسیار گسترده­ای از مدل­های سه بعدی قابل استحصال است لیکن دانش فنی مورد نیاز برای استفاده از آن­ها بسیار بیشتر از مدل­های یک­بعدی و دوبعدی است. در این مقاله ضمن ارائه کلی مدل­های تجاری سه­بعدی معتبر به بررسی معیارهای مهم انتخاب مدل مناسب برای شبیه­سازی­های مختلف پرداخته شده است. از میان مدل­های عددی سه­بعدی که توانایی شبیه­سازی جریان و رسوب را به صورت همزمان دارا باشند، مدل FLOW3D به عنوان مدل مناسب پیشنهاد شده است. این مدل دارای مرجع علمی و راهنمای مناسبی است و
 مثال­های متعددی در آن وجود دارد. رابط گرافیکی قدرتمند، کاربر دوست بودن، اطلاعات خروجی مناسب و به شکل مطلوب از دیگر مزایای این مدل است. استفاده از این نرم ­افزار در هیدرولیک، رسوب کانال­های باز در جریان­های موضعی و جریان اطراف پایه پل­ها پیشنهاد شده است.

 
 

کلیدواژه‌ها


- اصغری، ز.، (1392)، "واسنجی و صحت­سنجی
مدل­های ترکیبی سه­بعدی و یک­بعدی برای آبراهه بلند"، پایان­نامه کارشناسی­ارشد، دانشگاه تهران.
 
- جوادیان، آ.، اختری، ع.ا. و سیداشرف، ا.، (۱۳۹۵)، "شبیه سازی عددی جریان در قوس تند 90 درجه با دیوار میانی و تأثیر آن بر جریان"،کنفرانس بین المللی مهندسی عمران، تهران.
 
- خلیلی، م.، (1384)، "مدلسازی سه­بعدی جریان در مخزن سد"، پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران.
 
- خورشیدی، ح. و اسماعیل­نژاد­شیرازی، م.، (۱۳۹۵)، "ارزیابی تاثیر ارتفاع دندانه­های انتهایی حوضچه­های آرامش بر مشخصات هیدرولیکی جریان توسط نرم افزار (Flow3D)"، دومین کنفرانس ملی مهندسی عمران، معماری و توسعه شهری، بابل.
 
- رستم آبادی، م.، (۱۳۹۵)، "بررسی تغییرات سرعت درآبگیر باتغییر پارامترهای هندسی و هیدرولیکی آبگیر درقوس"، پانزدهمین کنفرانس ملی هیدرولیک ایران، قزوین، انجمن هیدرولیک ایران، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره).
 
- رضایی، و علیزاده، ه.، (1394)، "مدل سازی عددی آبشستگی پایه پل ها با مقاطع دایروی در مدل عددی Flow3D"، سومین کنفرانس بین المللی پژوهشهای کاربردی در مهندسی عمران، معماری و مدیریت شهری، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران.
 
- سعادتی، ا. و زین­العابدینی، م.، (1394)، "اصول شبیه­سازی مقدماتی و پیشرفته دینامیک سیالات محاسباتی با استفاده از نرم­افزارهای FLUENT و CFX"، شرکت خدمات مهندسی پرداد پترو دانش.
 
- سیفی، ع.، خدادوست سیوکی، س. و حسن زاده، ی. (۱۳۹۴)، "شبیه­سازی و ارزیابی روند رسوبشویی توسط مدل سه­بعدیSSIIM" ، چهاردهمین کنفرانس ملی هیدرولیک ایران، زاهدان، گروه مهندسی عمران دانشگاه سیستان و بلوچستان.
 
- شکیبایی­نیا، ا.، زراتی، ا.ر. و مجدزاده طباطبایی، م. ر.، (1387)، "کاربرد مدلسازی عددی سه­بعدی در
شبیه­سازی پدیده­های پیچیده مهندسی رودخانه"، نشریه دانشکده فنی، دوره 42، شماره 4.
 
- شهریاری، غ. ر.، نعمتی، ا.، مستوفی، ک.ح. و آدینه، م.، (۱۳۹۵)، "بررسی تاثیر شیب بالادست و پایین دست مقطع بر هیدرولیک جریان در سرریزهای استوانه­ای با استفاده از نرم افزارFlow 3D"، دومین کنفرانس
بین­المللی یافته­های نوین پژوهشی در مهندسی عمران، معماری و مدیریت شهری، تهران.
 
- عباس­نیا، ا.ح.، (1389)، "بررسی تاثیر چرخش برروی آبکنی و فرسایش"، دانشگاه تهران.
 
- عزیزیان، ا.، (1389)، "مطالعات میدانی و نرم­افزاری تعیین مکان­های مناسب برداشت مصالح رودخانه­ای و ارائه بسته نرم­افزاری کاربردی"، پایان نامه ارشد، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشگاه تهران.
 
- فرقان­پرست، ف. و محمدی، ف. (۱۳۹۳)، "بررسی و مقایسه عملکرد چهار مدل آشفتگی برای تحلیل جریان در یک کانال با قوس 180 درجه u شکل با استفاده از نرم افزارFLUENT"، همایش ملی معماری، عمران و توسعه نوین شهری، تبریز.
 
- قاسم زاده، ف. و کوچک­زاده، ص.، (1392) "شبیه­سازی مسائل هیدرولیکی در Flow 3D"، انتشارات نوآور.
 
- قریشی، س.ک. و کاردان، ن.، (۱۳۹۵)، "ارزیابی میزان آبشستگی پایه پل با استفاده از نرم افزارSSIIM"، کنفرانس ملی پژوهش های نوین در علوم فنی و مهندسی، اردبیل.
 
- کریمی، پ.، عبدالهی، ص.، اختری، ع.ا. و حسینی، س.ا.، (۱۳۹۳)، "مدلسازی عددی تاثیرضخامت آبشکن برمیدان سرعت وتنش برشی درکانال باقوس 90درجه بااستفاده ازنرم افزار فلوئنت"، هشتمین کنگره ملی مهندسی عمران، بابل، دانشگاه صنعتی نوشیروانی.
 
-­Hirsch, C., (1988), Numerical computation of internal and external flows, John Wiley & Sons Ltd.
 
-­Khosronejad, A., Rennie, C. D., Salehi Neyshabouri, S. A. A. and Townsend, R. D., (2007), “3D Numerical Modeling of Flow and Sediment Transport in Laboratory Channel Bends”, Journal Of Hydraulic Engineering, Vol. 133, pp. 1123-1134.
 
-­Lomax, H. and Pulliam, T.H. (1999), Fundamentals of computational fluid dynamics, University of Torento.
 
-Schlichting, H. (1968), Boundary- Layer Theory, 6th Ed., McGrawHill Book Co., Inc., New York, N.Y.