لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (pdf) مراجعه فرمایید.

در این تحقیق با استفاده از یک برنامه ی رایانه ای، میدان جریان و احتراق ناشی از مخلوط سوخت و هوا که سرعت چرخشی دارند از طریق حل معادلات جریان، انرژی و اجزا محاسبه شده اند. برای مدل سازی تنش های آشفته از فرضیه بوزینسک توسعه داده شده در جریان چرخشی استفاد شده است. جریان مغشوش توسط مدل RNG κ-ε مدل سازی شده و احتراق توسط دو مدل معروف آرنیوس دو مولکولی و شکست گردابه (EBU) شبیه سازی شده است. هر دو نرخ واکنش به دست آمده از این دو مدل با یکدیگر مقایسه می شوند و کوچک ترین آنها – از نظر قدر مطلق – به عنوان نرخ کنترل موثر در محاسبات استفاده می شود. روش عددی به کار رفته در این تحقیق حجم محدود است. نتایج حاصله از شبیه سازی عددی اتاق احتراق با نتایج تجربی موجود برای توزیع سرعت و توزیع درجه حرارت مقایسه شده است. این مقایسه نشانگر تطبیق قابل قبولی بین نتایج عددی و تجربی است. در این تحقیق با متغیر قرار دادن خواص سیال نتایج بهتری به دست آمد. نتایج نشان می دهند که وجود دو عامل چرخش و احتراق، هر دو باعث کوتاه تر شدن ناحیه بازگشتی جریان می شوند. نتایج به دست آمده از مدل κ-ε استاندارد نیز طول ناحیه ی بازگشت کوتاه تری را، نسبت به آنچه از مدل RNG κ-ε به دست می آید، پیش بینی می کند.

در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر جریان های ثانویه بر رسوب گذاری در محل ورودی آبگیرهای جانبی با زاویه انشعاب 90 درجه، از توان چرخشی جریان ثانویه در صفحه افق به عنوان معیاری جهت تاثیر جریان ثانویه در مقدار رسوب ورودی استفاده شد و آزمایشات متعددی با بستر ثابت و فرسایشی و در حالات بدون نصب صفحات مستغرق، و در حالت نصب صفحات مستغرق با آرایش های زیگزاگی و موازی انجام گردید. و مقادیر توان چرخشی جریان ثانویه در شرایط مختلف جریان مورد بررسی قرار گرفت. این آزمایشات با چهار زاویه نصب صفحات مستغرق 10، 20، 30، 40 درجه انجام گردید و نهایتا بر اساس نتایج بدست آمده زاویه 20 درجه در آرایش های زیگزاگی و موازی به علت این که کمترین توان چرخشی را ایجاد نمود به عنوان بهترین زاویه نصب صفحات انتخاب گردید علاوه بر این نتایج آزمایشات نشان داد که در حالت آرایش زیگزاگی نسبت به حالت بدون نصب صفحات مستغرق مقدار رسوبات ورودی به دهانه آبگیر به میزان 72.86 درصد کاهش یافته است در صورتی که در حالت آرایش موازی این کاهش 63.94 درصد می باشد. بنابراین از این تحقیق نتیجه گیری شد که نصب صفحات مستغرق با زاویه 20 درجه در حالت زیگزاگی نسبت به حالت موازی تقریبا 9 درصد رسوب ورودی به دهانه آبگیر را کاهش می دهد لذا آرایش زیگزاگی نسبت به آرایش موازی از کارائی بهتری برخوردار است.

در این تحقیق اثر به کارگیری سرریزهای تاج دندانه ای در ورودی سرریزهای مدور قائم به منظور کنترل گرداب آزاد مورد ارزیابی قرار گرفته است.برای این منظور با اعمال تغییر در زاویه جریان تقرب a، تلاش گردید تا امکان ارزیابی اثر قدرت جریان چرخشی در اطراف سرریز بر ضریب تخلیه جریان فراهم گردد. همچنین اثر بخشی شیب کلیدهای سرریز تاج دندانه ای در این تحقیق مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج نشان داد که افزایش زاویه جریان تقرب نسبت به موقعیت آبگیر (a) منجر به افزایش قدرت گرداب شده و به تبع آن باعث کاهش ضریب تخلیه جریان خواهد شد. به بیان دیگر با تغییر زاویه حمله جریان از صفر به 30 درجه و از صفر به 60 درجه بترتیب بطور متوسط منجر به کاهش23.3 و 37.1 درصدی میزان ضریب تخلیه جریان خواهد شد. همچنین نتایج نشان داد که بهترین عملکرد متعلق به سرریز با ارتفاع نسبی P/D معادل 1.5 می باشد. مقایسه نتایج با سرریز نیلوفری نشان داد که تحت شرایط جریان گرداب آزاد، سرریز تاج دندانه ای صرفنظر از میزان ارتفاع، تحت شرایط هیدرولیکی قبل از استغراق، بعنوان یک جایگزین مناسب مطرح خواهد بود.

هدف از این تحقیق بررسی اثر پوشش گیاهی صُلب و انعطاف پذیر سیلابدشت بر روی الگوی جریان و نحوه تشکیل جریان های ثانویه در کانال های مرکب واگرا با بستر متحرک می باشد. به همین دلیل کلیه آزمایش ها در یک فلوم آزمایشگاهی انجام شد که در آن از میله های پلاستیکی با قطر 10 میلی متر بعنوان پوشش گیاهی درخت استفاده شد و چمن های مصنوعی به ارتفاع 3 سانتی متر در بستر سیلابدشت ساختار پوشش گیاهی علفزار را بوجود آوردند. نتایج نشان می دهد که پوشش گیاهی (صُلب و انعطاف پذیر)، گرادیان سرعت جریان را در صفحه عمودی مشترک بین کانال اصلی و سیلابدشت افزایش می دهد. حضور پوشش گیاهی سیلابدشت بطور متوسط موجب کاهش 1/63 درصدی سرعت جریان در سیلابدشت شده است. همچنین، در تمامی تراکم های پوشش گیاهی مشاهده گردید که پروفیل های قائم مؤلفه طولی سرعت در جهت جریان اندازه گیری شده با حرکت از دیواره کانال اصلی به سمت ناحیه مشترک تقریباً از یک پروفیل S شکل تبعیت می کنند. علاوه براین، در کانال مرکب با سیلابدشت واگرا حضور پوشش گیاهی موجب تشکیل دو گردابه در خلاف جهت همدیگر در محدوده کانال اصلی خواهد شد، بطوریکه یک گردابه پادساعتگرد نسبتاً ضعیف تحت تأثیر دیواره مشترک عمودی در ترازی پایین تر از ارتفاع لبریزی و گردابه ای ساعتگرد و نسبتاً قوی در محدوده بالای تراز لبریزی شکل می گیرد که میزان و شدت آن ها به نحوه شکل گیری فرم بستر در کانال اصلی بستگی دارد.