@article { author = {Cheraghi-Shirazi, N. and Kabiri-Samani, A.R. and Boroomand, B.}, title = {Flow Field over the Rubber Dams Based on Fluid-Structure Intractions}, journal = {Amirkabir Journal of Civil Engineering}, volume = {49}, number = {3}, pages = {477-486}, year = {2017}, publisher = {Amirkabir University of Technology}, issn = {2588-297X}, eissn = {2588-2988}, doi = {10.22060/ceej.2016.705}, abstract = {Rubber dams are flexible cylindrical structures, attached to a rigid base, and are inflated with air and/or water. Most of the rubber dams are permanently inflated, however, they have the advantages of deflating and being flat, when they are not needed, and then inflated in a short period of time when they are required. Large deformation of the membrane due to the internal and external loads, makes the governing equations of such problem to be non-linear and complicated. In the present study, three-dimensional behavior of the rubber dams with respect to the boundary conditions of dam and flow was simulated numerically. Dam geometry and flow hydraulics were modeled, using ANSYS software, CFX and transient structural in workbench environment, simultaneously. Flow hydraulic characteristics and deformation of the dam are obtained, considering fluid-structure interaction. Water free-surface was obtained, applying two-phase air-water flow interface. SST turbulence model in CFX was employed for modelling the separation of flow, downstream of the inflatable dams. Due to the flexibility of the structure, large deformation theory was used in the transient structural solution. Consequently, different features of the flow field, including flow streamlines, velocity and pressure profiles are obtained and compared with those of the rigid circular-crested weirs. Results indicated that the flow hydraulic characteristics over the equilibrium shape of the rubber dams is analogous to those of the rigid circular-crested weirs.}, keywords = {Discharge Coefficient,Fluid-Structure Interaction,large deformation,Rubber Dam}, title_fa = {بررسی میدان جریان در سدهای لاستیکی تحت اثر اندرکنش سیال- سازه}, abstract_fa = {سدهای لاستیکی، سازه‌های انعطاف‌پذیر استوانه‌ای هستند که به فنداسیون صلب متصل‌ می‌شوند. سدهای لاستیکی تحت فشار داخلی، ناشی از آب یا هوا، در حالت برافراشته مورد بهره‌برداری قرار می‌گیرند. مسأله‌‌ی تغییر شکل‌های بزرگ ناشی از فشارهای داخلی و خارجی باعث غیرخطی شدن معادلات حاکم بر رفتار سد لاستیکی می‌شود. حل رابطه‌ی دیفرانسیلی تغییر شکل حاکم بر این نوع سازه از پیچیدگی‌های خاصی برخوردار است. بر این اساس در مطالعه‌ی حاضر به بررسی رفتار سه‌بعدی سدهای لاستیکی با اعمال شرایط مرزی برای سازه و سیال به کمک نرم‌افزار ANSYS پرداخته می‌شود. در این نرم‌افزار با حل هم‌زمان مسأله‌ی سیال و سازه، سطح آزاد آب در جریان عبوری از روی سد و تغییر شکل سد با در نظر گرفتن اندرکنش سیال و سازه به‌دست می‌آید. نظر به انعطاف‌پذیر بودن سازه، از حل تغییر شکل‌های بزرگ بهره‌گیری می‌شود. با حل همز‌مان معادلات اندرکنش سیال-سازه مشخصه‌های میدان جریان شامل منحنی‌های خطوط جریان و پروفیل‌های سرعت و فشار استخراج می‌شود. در ادامه نتایج مربوط به میدان جریان با مشخصه‌های هیدرودینامیکی جریان در سرریزهای تاج دایره‌ای حاصل مطالعات آزمایشگاهی محققین پیشین مقایسه می‌شود. بررسی نتایج نشان می‌دهد. رفتار جریان در روی سدهای لاستیکی در حالت تعادل با وجود تغییر شکل‌های نسبتاً بزرگ مشابه سرریزهای تاج دایره‌ای است}, keywords_fa = {سدهای لاستیکی,اندرکنش سیال و سازه,میدان جریان,پروفیل سرعت,فشار}, url = {https://ceej.aut.ac.ir/article_705.html}, eprint = {https://ceej.aut.ac.ir/article_705_bd4f586745c3067ee3779f1479399a00.pdf} }