صل ۱: مقدمه ۱
Error! Bookmark not defined. ................................................................ -۱-۱ مقدمه
فصل ۲: لزوم بررسی الگوی جریان در قوس و مروری بر پیشینهی تحقیق ۴
-۲-۱ مقدمه ....................................................................................................................... ۵
-۲-۲ لزوم بررسی الگوی جریان در قوس ........................................................................... ۵
-۲-۳ پیشینه تحقیق ساختار جریان در خم ............................................................................ ۷
فصل ۳: معرفی برخی سازه های کنترل جریان در قوس ۱۰
-۳-۱ مقدمه ..................................................................................................................... ۱۱
-۳-۲ سابقه استفاده از تکنیک صفحات جهت کنترل آشفتگی در خم................................ ۱۱
۳-۲-۱ - بندالها .......................................................................................................... ۱۱
۳-۲-۲ - پانلهای عمقی ............................................................................................... ۱۳
۳-۲-۳ - تکنیک صفحات مستغرق ............................................................................... ۱۸
فصل ۴: الگوی جریان ثانویه در قوس تند و معادلات حاکم ۲۳
-۴-۱ مقدمه ..................................................................................................................... ۲۴
-۴-۲ جریانهای ثانویه ..................................................................................................... ۲۴
۴-۲-۱ - مشاهدات و الگوی مربوط به جریانهای ثانویه در کانال باز مستقیم .................. ۲۵
۴-۲-۲ - الگوی جریان ثانویه در خم کانالهای باز .......................................................... ۲۸
-۴-۳ جریان ثانویه در قوس های تند ................................................................................. ۳۰
-۴-۴ معادلات حاکم ....................................................................................................... ۳۴
در جریان آشفته .......................................... ۳۵ (N-S) ۴-۴-۱ - معادلات ناویر- استوکس
-۴-۵ جمع بندی .............................................................................................................. ۳۶
فصل ۵: معرفی مدل های آشفتگی ۳۸
-۵-۱ مقدمه ..................................................................................................................... ۳۹
-۵-۲ مفهوم لزجت گردابه ای و ارتباط آن با تنشهای رینولدزی ........................................ ۴۱
۴۲ .............................................................. (EVMs) -۵-۳ مدل های ویسکوزیته گردابه ای
۵-۳-۱ - مدل های صفر معادله ای ................................................................................ ۴۲
۵-۳-۲ - مدل های یک معادله ای ................................................................................. ۴۵
۵-۳-۳ - مدل های آشفتگی دو معادله ای ..................................................................... ۵۲
۵-۳-۴ - مدل هایی که تنشهای رینولدز را مستقیما از معادلات به دست می آورند .......... ۷۵
فصل ۶: مقدمه ای بر نرم افزار فلوئنت و روش مدل سازی با آن ۸۳
-۶-۱ مقدمه ..................................................................................................................... ۸۴
چیست؟ ........................................................................................................ ۸۴ CFD-۶-۲
-۶-۳ نرم افزار فلوئنت ...................................................................................................... ۸۵
-۶-۴ تنظیمات نرم افزار .................................................................................................... ۸۶
-۶-۵ مدلسازی در نرم افزار پیش پردازنده ........................................................................ ۸۹
۶-۵-۱ - انواع شرایط مرزی ......................................................................................... ۸۹
-۶-۶ حل کننده ............................................................................................................... ۹۰
۶-۶-۱ - بررسی شبکه .................................................................................................. ۹۱
۶-۶-۲ - انتخاب حل کننده .......................................................................................... ۹۲
۶-۶-۳ - تعیین مدل آشفتگی ..................................................................................... ۱۰۵
۶-۶-۴ - تنظیم مدل................................................................................................... ۱۰۶
۶-۶-۵ - تعیین خواص .............................................................................................. ۱۰۸
۶-۶-۶ - تعیین شرایط مرزی ...................................................................................... ۱۰۹
۶-۶-۷ - تنظیم کردن پارامترهای کنترلکننده حل ....................................................... ۱۱۲
۶-۶-۸ - مقدار دهی اولیه به میدان جریان . .................................................................. ۱۱۵
-۶-۷ پس پردازنده ........................................................................................................ ۱۱۶
۶-۷-۱ - کنترل همگرایی حل ................................................................................... ۱۱۶
-۶-۸ پیشنهادهایی برای تنظیم مسائل جریان کانال باز ..................................................... ۱۱۶
فصل ۷: مدل آزمایشگاهی ۱۱۸
-۷-۱ مقدمه .................................................................................................................. ۱۱۹
-۷-۲ تشریح مدل آزمایشگاهی...................................................................................... ۱۱۹
-۷-۳ کالیبره کردن مدل آزمایشگاهی ........................................................................... ۱۲۵
فصل ۸: تشریح نتایج آزمایشگاهی ۱۲۶
-۸-۱ مقدمه .................................................................................................................. ۱۲۷
-۸-۲ روند انجام مطالعات آزمایشگاهی ......................................................................... ۱۲۷
۸-۲-۱ - روند اندازه گیری و برداشت داده های آزمایشگاهی ..................................... ۱۲۷
۸-۲-۲ - انواع آزمایشات ........................................................................................... ۱۲۸
۸-۲-۳ - پراکندگی مکانی اطلاعات برداشت شده ..................................................... ۱۲۹
-۸-۳ ارائه و تحلیل نتایج ............................................................................................... ۱۳۳
۸-۳-۱ - تشریح روند تنظیم و دسته بندی نتایج ......................................................... ۱۳۳
۸-۳-۲ - قوس بدون دیواره میانی .............................................................................. ۱۳۴
۸-۳-۳ - قوس با دیواره میانی .................................................................................... ۱۴۳
۸-۳-۴ - قوس با دیواره میانی امتداد یافته ................................................................... ۱۵۴
-۸-۳-۵ مقایسه نتایج بین حالتهای مختلف آزمایشگاهی و بررسی اثر حالت های متفاوت
دیواره میانی برجریان .................................................................................................. ۱۶۴
فصل ۹: شبیه سازی عددی ۱۶۸
-۹-۱ مقدمه .................................................................................................................. ۱۶۹
-۹-۲ هدف از انجام شبیه سازی عددی .......................................................................... ۱۶۹
-۹-۳ شبیه سازی عددی الگوی جریان در قوس ۹۰ درجه .............................................. ۱۶۹
۹-۳-۱ - انتخاب مشخصات میدانی ............................................................................ ۱۷۰
۹-۳-۲ - مشخصات هیدرولیک جریان....................................................................... ۱۷۰
۹-۳-۳ - ایجاد هندسه و شبکه بندی میدان حل ........................................................... ۱۷۱
۹-۳-۴ - تنظیمات نرم افزاری .................................................................................... ۱۷۶
فصل ۱۰ : انتخاب مدل آشفتگی ۱۷۹
-۱۰-۱ مقدمه ................................................................................................................ ۱۸۰
-۱۰-۲ بررسی کارهای گذشتگان ................................................................................. ۱۸۰
-۱۰-۳ انتخاب مدل آشفتگی در تحقیق حاضر .............................................................. ۱۸۸
۱۸۹ ...................................................................... . k-ω ۱۰-۳-۱ - مدل با معادله آشفتگی
۱۹۲ .......................................................... k-ε (RNG) ۱۰-۳-۲ - مدل با معادله آشفتگی
۱۹۵ .................................................. k-ε (realizable) ۱۰-۳-۳ - مدل با معادله آشفتگی
۱۹۸ ..................................................................... LES ۱۰-۳-۴ - مدل با معادله آشفتگی
۱۰-۳-۵ - بررسی نتایج ............................................................................................. ۲۰۲
فصل ۱۱ : اعتبار سنجی مدل های عددی ۲۰۴
-۱۱-۱ مقدمه ................................................................................................................ ۲۰۵
-۱۱-۲ قوس بدون دیواره میانی ..................................................................................... ۲۰۵
۱۱-۲-۱ - صحت سنجی سرعت طولی ...................................................................... ۲۰۶
۱۱-۲-۲ - صحت سنجی عمق آب ............................................................................ ۲۱۳
-۱۱-۳ قوس با دیواره میانی ........................................................................................... ۲۱۵
۱۱-۳-۱ - صحت سنجی سرعت طولی ...................................................................... ۲۱۵
۱۱-۳-۱ - صحت سنجی عمق آب ............................................................................ ۲۲۲
-۱۱-۴ قوس با دیواره میانی امتداد یافته ......................................................................... ۲۲۴
۱۱-۴-۱ - صحت سنجی سرعت طولی ...................................................................... ۲۲۴
۱۱-۴-۲ - صحت سنجی عمق آب ............................................................................ ۲۳۱
-۱۱-۵ جمع بندی و بررسی نتایج صحت سنجی ............................................................ ۲۳۳
-۱۱-۶ بررسی جریان ثانویه ........................................................................................... ۲۳۶
۱۱-۶-۱ - قوس بدون دیواره میانی ............................................................................ ۲۳۶
۱۱-۶-۲ - قوس با دیواره میانی .................................................................................. ۲۳۷
۱۱-۶-۳ - قوس با دیواره میانی امتداد یافته ................................................................ ۲۳۸
۱۱-۶-۴ - بررسی عملکرد دیواره میانی بر جریان ثانویه .............................................. ۲۳۹
فصل ۱۲ : توسعه مدل های عددی ۲۴۳
-۱۲-۱ مقدمه ................................................................................................................ ۲۴۴
-۱۲-۲ قوس با دیواره میانی از زاویه ۴۵ درجه ............................................................. ۲۴۴
۱۲-۲-۲ - ارائه و بررسی نتایج................................................................................... ۲۴۵
-۱۲-۳ مدل دیواره میانی از انتهای قوس ........................................................................ ۲۵۲
۱۲-۳-۲ - ارائه و بررسی نتایج................................................................................... ۲۵۳
-۱۲-۴ قوس با دیواره میانی نامتقارن .............................................................................. ۲۶۰
۱۲-۴-۲ - ارائه و بررسی نتایج................................................................................... ۲۶۱
-۱۲-۵ مقایسه مدلها ...................................................................................................... ۲۶۷
۱۲-۵-۱ - مقایسه سرعت طولی ................................................................................. ۲۶۸
۱۲-۵-۲ - مقایسه توزیع عمق آب ............................................................................. ۲۷۳
۱۲-۵-۳ - مقایسه جریان ثانویه .................................................................................. ۲۷۶
فصل ۱۳ : جمعبندی و پیشنهادها ۲۸۰
-۱۳-۱ مقدمه ................................................................................................................ ۲۸۱
-۱۳-۲ جمعبندی .......................................................................................................... ۲۸۱
-۱۳-۳ نوآوری . ............................................................................................................ ۲۸۳
-۱۳-۴ پیشنهادها ........................................................................................................... ۲۸۳
مراجع ۲۸۵
پیوستها ۲۹۰