تحلیل جریان دوبعدی روی سرریزهای آزاد

یکی از اجزای اصلی سد، سرریز است که وضعیت هیدرولیکی آن، نقش بسزایی در پایداری و ایمنی سد دارد. در اکثر مواقع، مشخصه‌های هیدرولیکی جریان بکمک مدل فیزیکی تعیین می‌شود که نیاز به وقت و هزینه زیادی دارد، ولی با ارائه روشهای عددی جدید در حل معادلات دیفرانسیل، مدلهای ریاضی سرریز مورد توجه قرار گرفته است . یکی از کاراترین مدلهای ریاضی سرریز، مدل معادلات ممان و میانگین عمقی است که به روش مانده‌های وزن‌دار از معادلات دو بعدی رینولدز استخراج می‌گردد و با فرض تغییرات درجه دو برای توزیع سرعت قائم و فشار، و تغییرات خطی برای سرعت افقی تقریب زده می‌شود. دستگاه معادلات حاصل با توجه به نوع جریان (غیر دائمی) بکمک روشهای المان محدود "پراکنش ویژه گالرکین" و تفاضل محدود "ضمنی" گسسته و به روش "نیوتن - رفسون" خطی می‌گردد. در نهایت بر اساس شرایط مرزی و اولیه، دستگاه معادلات بصورت غیر دائمی تحلیل و به حل حالت پایدار همگرا می‌شود. برای شبیه‌سازی جریانهای متغیر سریع در سازه‌های هیدرولیکی و پیش بینی مشخصات هیدرولیکی جریان (توزیع قائم سرعتهای افقی و قائم، فشار و برش وکف)، مدل توانایی قابل ملاحظه‌ای دارد. در کاربرد آن محدودیتی (شیب کف ، نسبت طول موج به عمق جریان و ...) وجود ندارد و می‌توان برای تحلیل دوبعدی میدانهای سرعت موضعی یا موجهای شکننده و کوتاه استفاده کرد.

نمایه ها:

تجزیه و تحلیل |

جریان دوبعدی |

سرریزآزاد |

معادله ممان |