• بازدید : 35 views
  • بدون نظر
این فایل در قالبpdfتهیه شده وشامل موارد زیر است:

با سلام گرم خدمت تمام دانشجویان عزیز و گرامی . در این پست دانلود پروژه و پایان نامه کارشناسی ارشد رشته  مهندسی عمران  ترکیب شبکه بندی های ورونوی و دلاینی در روش حجم محدود برای مدل کردن جریان روی سرریز پلکانی را دراختیار شما قرار داده ایم  . این پروژه پایان نامه در قالب ۲۱۰ صفحه به زبان فارسی میباشد . فرمت پایان نامه به صورت ورد pdfقابل ویرایش نیست و قیمت پایان نامه نیز درمقایسه با سایر فروشگاه با قیمت مناسب در اختیار شما قرار میگیرد

از این پروژه پایان نامه آماده میتوانید در نگارش متن پایان نامه خودتون استفاده کرده و یک پایان نامه خوب رو تحویل استاد دهید .
چکيده ………………………………………………………………………………………………………………………. ١
مقدمه. ………………………………………………………………………………………………………………………. ٢
١- فصل اول: پيشگفتار ………………………………………………………………………………………………….. ٤
١- مقدمه ………………………………………………………………………………………………………. ٤ -١
٢- ضرورت مسأله …………………………………………………………………………………………… ٤ -١
٣- هدف از انجام تحقيق ……………………………………………………………………………………… ٥ -١
۴- دست آورد …………………………………………………………………………………………………. ٧ -١
۵- مباحث پيشرو ……………………………………………………………………………………………… ٧ -١
٢- فصل دوم: مرروی بر تحقيقات انجام شده …………………………………………………………………………. ١٠
١- گذري بر تاريخ علم مکانيک سيالات ………………………………………………………………….. ١٠ -٢
٢- مروری بر روش حجم محدود …………………………………………………………………………. ١٢ -٢
٣- سرريز پلکانی …………………………………………………………………………………………… ١٣ -٢
١ – سرگذشت سرريز پلکانی …………………………………………………………………………….. ١٤ -٣-٢
٢ – تحقيقات آزمايشگاهی …………………………………………………………………………………. ١٦ -٣-٢
٣ – مطالعات عددی ……………………………………………………………………………………….. ١٩ -٣-٢
۴ – خلاصه فعاليتهای انجام شده ………………………………………………………………………….. ٢١ -٣-٢
٣- فصل سوم: تحليل ديفرانسيلی ميدان جريان بر روی سرريز ……………………………………………………… ٢٣
١- پيشگفتار …………………………………………………………………………………………………. ٢٣ -٣
٢- اصل بقاء جرم (معادلۀ پيوستگی) ……………………………………………………………………… ٢٤ -٣
١ – بدست آوردن معادله ديفرانسيل اصل بقاء جرم با استفاده از تئوری دايورژانس ………………….. ٢٥ -٢-٣
٢ – بدست آوردن معادله ديفرانسيل اصل بقاء جرم با استفاده از حجم کنترلی حدی…………………… ٢٦ -٢-٣
٣ – شکل ديگر معادلۀ پيوستگی ………………………………………………………………………….. ٣٠ -٢-٣
۴ – معادلۀ پيوستگی در مختصات استوانه ای …………………………………………………………… ٣٠ -٢-٣
۵ – شرايط خاص معادلۀ پيوستگی ……………………………………………………………………….. ٣١ -٢-٣
٣- اصل بقاء مومنتم خطی (معادلۀ کوشی) ……………………………………………………………….. ٣٣ -٣
١ – بدست آوردن معادلۀ ديفرانسيل عمومی بقاء مومنتم خطی توسط تئوری ديورژانس ……………… ٣٤ -٣-٣
٢ – بدست آوردن معادلۀ ديفرانسيل عمومی بقاء مومنتم خطی توسط حجم کنترلی حدی ……………… ٣٦ -٣-٣
٣ – شکل ديگر معادلۀ کوشی …………………………………………………………………………….. ٣٩ -٣-٣
۴ – بدست آوردن معادلۀ ديفرانسيل عمومی بقاء مومنتم خطی توسط قانون دوم نيوتن ……………….. ٤٠ -٣-٣
۴- معادلات ناوير – استوکس ………………………………………………………………………………. ٤١ -٣
١ – پيشگفتار ………………………………………………………………………………………………. ٤١ -۴-٣
٢ – سيال نيوتنی و سيال غيرنيوتنی ………………………………………………………………………. ٤٣ -۴-٣
٣ – بدست آوردن معادلات ناوير – استوکس برای جريان غيرقابل تراکم و همدما ……………………. ٤٥ -۴-٣
۴ – معادلات پيوستگی و ناوير – استوکس در سيستم مختصات کارتزين ……………………………… ٤٨ -۴-٣
۵ – معادلات پيوستگی و ناوير – استوکس در سيستم مختصات استونه ای ……………………………. ٤٩ -۴-٣
۴- فصل چهارم: روش حجم محدود برای حل معادلات جريان ………………………………………………………. ٥٢
ه
١- توصيف رياضی پديدههای فيزيکی ……………………………………………………………………. ٥٢ -۴
١ – مفهوم معادله ديفرانسيل ………………………………………………………………………………. ٥٢ -١-۴
٢ – بقاء خاصيتهای شيميايی ……………………………………………………………………………… ٥٢ -١-۴
٣ – معادلۀ انرژی …………………………………………………………………………………………. ٥٣ -١-۴
۴ – معادلۀ مومنتم …………………………………………………………………………………………. ٥٣ -١-۴
۵ – معادلۀ انرژی جنبشی توربولانسی …………………………………………………………………… ٥٣ -١-۴
۶ – معادله ديفرانسيل عمومی …………………………………………………………………………….. ٥٤ -١-۴
٢- انتخاب صحيح سيستم مختصات ……………………………………………………………………….. ٥٥ -۴
١ – مختصات يکطرفه و دوطرفه ………………………………………………………………………… ٥٥ -٢-۴
٣- روشهای عددی جهت حل معادلۀ ديفرانسيل حاکم …………………………………………………….. ٥٦ -۴
١ – گسستهسازی ………………………………………………………………………………………….. ٥٦ -٣-۴
٢ – حل معادلات گسسته ………………………………………………………………………………….. ٥٩ -٣-۴
٣ – خصوصيات روش هاي عددي ……………………………………………………………………….. ٦٣ -٣-۴
۴- گسستهسازی معادله ديفرانسيل عمومی ……………………………………………………………….. ٦٦ -۴
١ – انتشار ………………………………………………………………………………………………….. ٦٧ -۴-۴
٢ – افزايش يا کاهش سرعت تغييرات متغير وابسته …………………………………………………….. ٧٧ -۴-۴
٣ – همرفت – انتشار ………………………………………………………………………………………. ٧٨ -۴-۴
۵- محاسبۀ ميدان جريان ……………………………………………………………………………………. ٩٥ -۴
١ – مشکلات پيشرو ……………………………………………………………………………………….. ٩٦ -۵-۴
٢ – راه حل شمارۀ ١: شبكۀ جابجا شده …………………………………………………………………… ٩٨ -۵-۴
٣ – راه حل شمارۀ ٢: شبكۀ جابجا نشده ……………………………………………………………….. ١٠٠ -۵-۴
۴ – تصحيح ميدان فشار و سرعت …………………………………………………………………….. ١٠٢ -۵-۴
۵- فصل پنجم: شبکهبندی ورونوی ………………………………………………………………………………….. ١٠٩
١- پيشگفتار ……………………………………………………………………………………………….. ١٠٩ -۵
٢- انواع شبکهبندی ……………………………………………………………………………………….. ١٠٩ -۵
١ – شبکهبندی ساختاريافته …………………………………………………………………………….. ١١٠ -٢-۵
٢ – شبکهبندی ساختارنيافته ……………………………………………………………………………. ١١٠ -٢-۵
٣ – شکل المانها …………………………………………………………………………………………. ١١١ -٢-۵
٣- شبکهبندی ورونوی …………………………………………………………………………………… ١١٢ -۵
١ – الگوريتمهای ايجاد شبکهبندی ورونوی …………………………………………………………… ١١٣ -٣-۵
۴- مثلثبندی دلاينی ………………………………………………………………………………………… ١١٥ -۵
١ – الگوريتمهای ايجاد مثلثبندی دلاينی ……………………………………………………………….. ١١٨ -۴-۵
۵- ارتباط شکبهبندی ورونوی و مثلثبندی دلاينی ……………………………………………………….. ١٢٢ -۵
١ – تبديل شبکهبندی ورونوی به مثلثبندی دلاينی …………………………………………………….. ١٢٢ -۵-۵
٢ – تبديل مثلثبندی دلاينی به شبکهبندی ورونوی …………………………………………………….. ١٢٣ -۵-۵
۶- کاربردهای مختلف شبکهبندی ورونوی ……………………………………………………………… ١٢٤ -۵
٧- معايب شبکهبندی ورونوی ……………………………………………………………………………. ١٢٥ -۵
و
۶- فصل ششم: گسستهسازی معادلات حاکم بر جريان در شبکهبندی ورونوی …………………………………… ١٢٧
١- گسستهسازی ناحيۀ مورد بررسی ……………………………………………………………………. ١٢٧ -۶
٢- گسستهسازی معادلات حاکم ………………………………………………………………………….. ١٢٨ -۶
١ – گسستهسازی معادلۀ پيوستگی …………………………………………………………………….. ١٢٩ -٢-۶
٢ – گسستهسازی معادلۀ ناوير – استوکس …………………………………………………………….. ١٣٣ -٢-۶
٣ – معادلۀ گسستۀ با طرح روبه بالادست …………………………………………………………….. ١٣٥ -٢-۶
۴ – معادلۀ گسستۀ عمومی ……………………………………………………………………………… ١٣٧ -٢-۶
١٥٤ ………………………………………………………… MATLAB در محيط FDC ٧- فصل هفتم: طراحی کد
١٥٥ …………………………………………………………………. GAMBIT ١- گسستهسازی ناحيه در -٧
١٥٦ ……………………………………………………………………………………… main ٢- زيربرنامۀ -٧
١٥٦ ………………………………………………………………………………….. d_cal ١ – زيربرنامۀ -٢-٧
١٥٧ ………………………………………………………………………………….. p_cal ٢ – زيربرنامۀ -٢-٧
١٥٨ …………………………………………………………………………………. m_cal ٣ – زيربرنامۀ -٢-٧
٨- فصل هشتم: مطالعه موردی ……………………………………………………………………………………… ١٦٢
١- بررسی انتشار …………………………………………………………………………………………. ١٦٢ -٨
١ – بررسی تأثير ترتيبهای مختلف حل بر نتايج روش حل گوس – سيدل …………………………… ١٦٣ -١-٨
١٦٥ ………………………. Line-by-Line ٢ – بررسی تأثير ترتيبهای مختلف حل بر نتايج روش حل -١-٨
٢- بررسی همرفت – انتشار ……………………………………………………………………………… ١٦٧ -٨
١ – بررسی جريان روی سرريز پلکانی ………………………………………………………………. ١٦٧ -٢-٨
٢ – بررسی جريان روی يک پله ………………………………………………………………………. ١٧٦ -٢-٨
٩- فصل نهم: نتيجه گيری و پيشنهادات …………………………………………………………………………….. ١٨٤
١- تحليل نتايج حاصل از مطالعات موردی …………………………………………………………….. ١٨٤ -٩
١ – تحيل نتايج حاصل از بررسی تأثير ترتيبهای مختلف حل بر نتايج روش حل گوس – سيدل ….. ١٨٤ -١-٩
١٨٥ . Line-by-Line ٢ – تحيل نتايج حاصل از بررسی تأثير ترتيبهای مختلف حل بر نتايج روش حل -١-٩
٣ – تحيل نتايج حاصل از بررسی جريان روی سرريز پلکانی ……………………………………… ١٨٦ -١-٩
۴ – تحيل نتايج حاصل از بررسی جريان روی يک پله ……………………………………………… ١٨٩ -١-٩
٢- پيشنهادات ……………………………………………………………………………………………… ١٩١ -٩
منابع و مأخذ …………………………………………………………………………………………………………… ١٩٣
فهرست منابع لاتين ……………………………………………………………………………………………………. ١٩٤
چکيدۀ انگليسی ………………………………………………………………………………………………………… 
چکیده:
سرریز پلکانی از دیرباز در بناهای آبی کاربرد داشته است و در سال های اخیر با ظهور تکنولوژی ساخت سد توسط بتن غلتکی (RCC) استفاده از این نوع سرریزها توسعه زیادی یافته است. برای بررسی مشخصات میدان جریان روی این سازه هیدرولیکی می توان از روش عددی حجم محدود استفاده نمود. اولین مسأله در یک روش عددی گسسته سازی ناحیه مورد مطالعه می باشد. این کار می تواند توسط انواع شبکه بندی ها و از جمله شبکه بندی ورونوی که نوعی شبکه بندی ساختار نیافته است انجام شود. شبکه بندی ورونوی به علت ویژگی های ممتازی که دارد، مدل بهتری از ناحیه پیوسته ارائه می دهد ولی با این وجود در مطالعات عددی کمتر مورد توجه قرار گرفته. در این تحقیق معادلات حاکم بر جریان آب روی سرریز پلکانی توسط روش حجم محدود و شبکه بندی ورونوی گسسته سازی شده اند. کدی به نام FDC در محیط نرم افزار MATLAB 2008 نوشته شده که با زوج شدن با نرم افزار GAMBIT توانایی مدل سازی هر نوع هندسه ای را با المان ورونوی، دارا می باشد. مشخصات جریان روی سرریز پلکانی که گونزالز و چانسون در سال ۲۰۰۵ در دانشگاه کوئینزلند استرالیا ساخته و مورد بررسی قرار داده اند و نیز مشخصات جریان روی یک پله، توسط کد FDC محاسبه شده است. برای ارزیابی نتایج مدل سازی از نرم افزار FLUENT 6.0 استفاده شده. در نهایت نتایج به دست آمده از کد FDC و نرم افزار FLUENT 6.0 توسط نرم افزار SPSS 14.0 و آزمون آماری غیر پارامتری من ویتنی U مقایسه شده اند. نتایج مقایسه ها و نیز مقادیر متوسط عدم بالانس جرم نشانده صحت معادلات گسسته شده توسط شبکه بندی ورونوی و کارکرد صحیح، دقیق و سریع کد FDC بوده اند. در بررسی جریان روی سرریز پلکانی مدل شده علیرغم اینکه نتایج به دست آمده از نظر آماری در سطح ۱% تفاوت معنی داری نداشته اند، کد FDC توانسته با ۶۰۰ تکرار و ۲۰۳۲ المان ورونوی عدم بالانس متوسط جرم را به ۵-۱۰*۲/۱ برساند ولی نرم افزار FLUENT 6.9 توانسته با ۲۵۰۰ تکرار و ۳۶۹۲ المان مثلثی مقدار عدم بالانس متوسط جرم را به ۵-۱۰*۵/۳ برساند، بیش از دو برابر مقدار مشابه در کد FDC. در مدل سازی جریان روی یک پله کد FDC توانسته با ۴۵۳ المان ورونوی و ۵۰۰ تکرار حضور دو گردابه در زاویه پله را نشان دهد و مقدار عدم بالانس متوسط جرم را به ۵-۱۰*۶/۵ برساند، ولی نرم افزار FLUENT 6.0 با ۸۰۴ المان مثلثی و ۱۴۰۰ تکرار تنها حضور گردابه قوی تر را نشان داده و مقدار عدم بالانس متوسط جرم را به ۳-۱۰*۲/۰ رسانده است، بیش از سی برابر مقدار مشابه در کد FDC.

مقدمه

مکانیک سیالات به عنوان یکی از قدیمی ترین شاخه های علم فیزیک، اساس درک بسیاری از علوم کاربردی و مهندسی بوده و در ارتباط با حرکت جریان و تعادل سیالات تحقیق و بررسی می کند این علم موضوع بسیاری از علوم به ویژه بیولوژی، مهندسی پزشکی، فیزیک سماوی، فیزیک پلاسما، اقیانوس شناسی و شیمی – فیزیک می باشد. از قرن نوزدهم که هیدرولیک به صورت یک علم در مهندسی عمران و آرشیتکت کشتی عنوان شد، دامنه مکانیک سیالات به طور مداوم در مهندسی گسترش یافته است. توسعه مهندسی آیروناتیک (هوافضا)، مکانیک و بیوشیمی در دهه های گذشته از یک طرف و جستجوهای علمی در فضا در چهل سال گذشته از طرف دیگر، تحرک بسیار زیادی در مکانیک سیالات به وجود آورده است، به طوری که در حال حاضر به عنوان یکی از مطالب بسیار مهم کلی و پایه های اصلی علوم می باشد.

تحقیقات جدید بخش دینامیک سیالات آن به مسائلی چون پرواز در سرعت های بسیار بالا (سرعت های ابرصوتی)، هیدرودینامیک مغناطیسی، پیش بینی چند روزه و هفته ای هوا و جریان خون در قلب، رگ ها و مویرگ ها و غیره کشیده شده است. همچنین در بسیاری از مواد لازم است که این علم توام با دانستن علوم دیگر مانند ترمودینامیک، انتقال حرارت، بیولوژی و پزشکی باشد.

در مهندسی بررسی تمام ماشین آلات، دستگاه ها و ساختمان هایی که در رابطه با سیال مخصوصا آب و هوا عمل می کنند مثل: توربین، پمپ، کانال، سد، بندر، موشک، هواپیما، کشتی و خطوط مایع و گاز در لوله و تجزیه و تحلیل جریان در موتور و مبدل های حرارتی و طرح وسایل حمل و نقل و مسافرت هوایی و دریایی حتی حمل و نقل زمینی بستگی به تئوری های مکانیک سیالات دارد. شاید روزی فرا رسد که حتی بتوان به طور دقیق اتفاقاتی مانند سیل، طوفان و گردباد و وضع دراز مدت آب و هوا را به کمک علم مکانیک سیالات پیش بینی کرد.

مطالعه همه جانبه سیالات را می توان به سه بخش استاتیک، سینماتیک و دینامیک سیالات تقسیم کرد. در حالت اول المان های سیال نسبت به یکدیگر ساکن می باشند. توزیع فشار استاتیکی را در این حالت می توان از طریق تحلیل سیال ساکن به دست آورد. در سینماتیک مطالعه سرعت و شتاب در انتقال، چرخش و نرخ تغییر شکل ذرات سیال بدون در نظر گرفتن نیروها صورت می گیرد و این مطالعه تصویری کلی از حرکت ذرات سیال می دهد. به دلیل وجود نیروهای داخلی بین ذرات سیال که به نوبه خود در سرعت و شتاب اثر می گذارد اغلب لازم است که حرکت ذرات سیال به وسیله آنالیز دینامیکی شامل بررسی نیروهایی است که ذرات سیال در طول حرکت بر یکدیگر و بر جدار جامد همجوار وارد می کنند.

در این پایان نامه آنالیز دینامیکی میدان جریان غیرقابل تراکم توسط روش عددی حجم محدود و با استفاده از المان بندی غیرساختار یافته ورونوی انجام شده است، تا به این طریق قدمی هرچند کوچک در راستای افزایش دقت و کارایی مدل سازی جریان انجام شده باشد. امید است این تلاش زمینه ساز فعالیت های آتی در راستای ارتقاء توان مدل سازی و بررسی میدان های جریان گردد.

عتیقه زیرخاکی گنج