دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 43 1 2011 08 23 Numerical Modeling of Supercritical Waves in Bends with the Finite Volume Method of Roe-TVD and Appraisal of Analytical Assumptions مدل سازی عددی امواج فوق بحرانی در خم ها با روش حجم محدود Roe-TVD و ارزیابی فرضیات راه حل تحلیلی 43 50 122 10.22060/ceej.2011.122 FA علیرضا شمخالچیان نویسنده مسئول و کارشناس ارشد آب، دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد محمدرضا جعفرزاده استاد، گروه عمران‐ دانشکده مهندسی دانشگاه فردوسی مشهد Journal Article 2014 03 16 In this research, using the finite volume method of Roe-TVD, supercritical flow in the curved channel of Reinauer and Hager was studied and the results were compared with the analytical method of Knapp-Ippen, the numerical method of HLL and the available experimental data of Reinauer and Hager. Then, using the numerical results, the accuracy of the assumptions of the analytical method was evaluated. It was observed that the super-critical oblique standing waves are diffused along the bend way. With an inlet Froude number, <em>Fr</em><sub>0</sub><4.2, the assumptions of constant average cross-sectional velocity along the bend and frictionless flow or constant specific energy is acceptable with an error of around one percent and the velocity variation at the external wall is tolerable with a maximum error of four percent. By increasing the inlet Froude number, flow at the internal wall dries up and the above assumptions are invalidated. در این تحقیق جریان فوق بحرانی در کانال خمیده رینر و هاگر با روش عددی حجم محدود Roe-TVD مطالعه شده و با روش تحلیلی ناپ-ایپن، روش عددی HLLو داده­های آزمایشگاهی موجود رینر و هاگر مقایسه گردید. آنگاه با استفاده از نتایج روش عددی، درستی فرضیات راه حل­ تحلیلی ارزیابی شده و دیده شد که امواج مورب فوق بحرانی ایستا در مسیر خود در خم پخش می­شوند. در اعداد فرود ورودی 2/4<em>Fr</em><sub>0</sub><، فرض­های ثابت بودن سرعت متوسط مقطع در طول خم و بدون اصطکاک بودن جریان یا ثابت بودن انرژی مخصوص با خطای حدود یک درصد قابل قبول است و تغییرات سرعت در دیوار خارجی با خطای حداکثر چهار درصد قابل چشم پوشی است. با افزایش عدد فرود ورودی، جریان در دیواره داخلی خم خشک می­شود و فرضیات فوق بی اعتبار می­شوند.  کانال های خمیده جریان فوق بحرانی امواج مورب ایستا حجم محدود https://ceej.aut.ac.ir/article_122_a0a080f42e6f13b3a2df133f073095dd.pdf