شبیه سازی جریان شکست سد به روش نیمه ضمنی ذرات متحرک با تراکم ضعیف (WC-MPS) | ||
| مهندسی عمران مدرس | ||
| Article 3, Volume 15, Issue 3, 1394, Pages 25-37 PDF (1.4 M) | ||
| Authors | ||
| خسرو حسینی* 1; احسان جعفری ندوشن2; سید فرهاد موسوی3; سید فرهاد موسوی3; احمد شکیبائی نیا4; احسان جعفری ندوشن2; سعید فرزین5 | ||
| 1مدیر گروه سازه های هیدرولیکی - دانشکده عمران- دانشگاه سمنان | ||
| 2دانشجوی دکتری- دانشکده عمران دانشگاه سمنان | ||
| 3استاد دانشکده عمران دانشگاه سمنان | ||
| 4محقق، مرکز تحقیقات آب و هوا، دانشگاه ویکتوریا، کانادا | ||
| 5استادیار دانشکده مهندس عمران- دانشگاه سمنان | ||
| Abstract | ||
| روشهای بدون شبکه (لاگرانژی) مانند روش نیمهضمنی ذرات متحرک (MPS) و هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)، جدیدترین نسل از این روشها در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی میباشند که توجه محققین را در مسائل کاربردی که در آنها تغییرشکلهای بزرگ و ناپیوستگی جریان وجود دارد، به خود جلب کرده-است. هدف از این پژوهش، توسعه و بهبود شبیهسازی جریانهای با سطح آزاد با استفاده از مدل جدیدنیمه ضمنی ذرات متحرک با تراکمپذیری ضعیف (WC-MPS) میباشد. در روشMPS ، مقدار فشار با حل معادله پواسون تعیین میشود. حل این معادله نیز به صورت ضمنی انجام میگیرد، که مستلزم صرف زمان زیاد برای رایانه است. در مطالعه حاضر، از WC-MPS برای محاسبه فشار استفاده شدهاست. در این روش، از معادله حالت، مشابه روش SPH، بهره گرفته شدهاست. این معادله به صورت صریح حل میشود و وقت زیادی از رایانه را اشغال نمیکند. به منظور ارزیابی روش و مدل پیشنهادی، مسئله شناخته شده و پرکاربرد جریان ناشی از شکست یک سد مورد بررسی قرار گرفتهاست. برنامهنویسی به زبان C انجام شد و آزمایشهای صحتسنجی در خصوص کد نوشته شده صورت گرفت. برای مقایسه رویکرد لاگرانژی با رویکرد اویلری، شکست سد توسط نرم افزار FLOW-3D نیز مدلسازی گردیدهاست. نتایج بررسیها و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی نشان میدهد که هر دو رویکرد دارای دقت قابل قبولی در مدلسازی جریان با سطح آزاد میباشند. لیکن دقت رویکرد لاگرانژی، به ویژه روش WC-MPS ارائه شده، نسبت به رویکرد اویلری بیشتر است. روش پیشنهادی دارای نوسانات فشار بوده و در ادامه راهکارهای کاهش این نوسانات بررسی گردیدهاست. | ||
| Keywords | ||
| روش لاگرانژی"; روش اویلری"; روش نیمه ضمنی ذرات متحرک"; جریان با سطح آزاد"; شکست سد | ||
|
Statistics Article View: 288 PDF Download: 110 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,171 |
| Number of Articles | 24,674 |
| Article View | 24,448,438 |
| PDF Download | 17,555,309 |