مدل سازی عددی آبیاری موجی با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار شده (sph)

پایان نامه
چکیده

در این پایان نامه از روش عددی لاگرانژی و بدون شبکه هیدرودینامیک ذرات هموار شده (sph) برای شبیه سازی امواج شکست سد و موج تنها (مشابه با موج ایجاد شده در آبیاری موجی) استفاده شده است. معادلات حاکم بر جریان امواج با استفاده از روش sph گسسته سازی شده و با الگوریتم دو گام جزئی حل می شوند. این الگوریتم شامل دو مرحله است. در مرحله اول معادله ناویه-استوکس بدون در نظر گرفتن جمله فشار برای تمامی ذرات حل می شود (مرحله پیش بینی) و اما به دلیل ارضاء نشدن شرط تراکم ناپذیری، مرحله دیگری که در آن معادله پواسون برای اعمال جمله فشار و حاکمیت پیوستگی حل می گردد (مرحله تصحیح)، در محاسبات وارد می شود. بعد از انجام این مراحل سرعت، موقعیت، چگالی و فشار برای تمامی ذرات محاسبه می شود، و محاسبات بالا تا رسیدن به زمان مورد نظر در مسأله تکرار می شوند. به منظور مدل سازی مسأله حرکت موج تنها بر روی محیط متخلخل (غیر صلب و نفوذ پذیر)، با اضافه کردن معادلات جریان در محیط متخلخل و تغییرات لازم در شرایط مرزی و در نظر گرفتن مسأله برای دو قسمت محیط متخلخل (خاک) و محیط آب، کد مورد نظر برای حل مسأله در محیط متخلخل تهیه شده است. به منظور صحت سنجی نتایج در کلیه مسائل مدل سازی شده از درصد میانگین خطای نسبی استفاده شده است. ارزیابی دقت و عملکرد مدل عددی بیانگر قابلیت بالای مدل عددی مورد نظر در شبیه سازی حرکت موج تنها و موج شکست سد بر روی محیط صلب و محیط متخلخل است. همچنین در این تحقیق تأثیر فاصله اولیه بین ذرات و نیز تأثیر نوع تابع هموار استفاده شده برای تقریب توابع بر نتایج مدل سازی بررسی شده اند و در ادامه دو مورد شبیه سازی دیگر، یکی پیش روی امواج حاصل از شکست سد بر روی محیط متخلخل و دیگری برخورد موج حاصل از شکست سد با یک مانع صلب و مستطیلی شکل نیز مدل سازی شده اند. نتایج حاصل از شبیه سازی موج تنها بر روی محیط متخلخل نشان دهنده دقت خوب مدل عددی تهیه شده می باشد. به طوریکه درصد میانگین خطای نسبی برای نتایج مدل سازی عددی نسبت به نتایج تئوری 3/54 درصد برآورد شده است.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

نقش توابع کرنل در روش عددی هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)

روش‌های عددی لاگرانژی ابزاری مناسب برای مطالعه رفتار سیالات با سطح آزاد می‌باشند. از جمله روش‌هایی که در سال‌های اخیر در این زمینه مورد توجه قرار گرفته است روش عددی بدون شبکه‌بندی هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) می‌باشد. این روش از یک بیان انتگرالی برای تقریب توابع استفاده می‌کند و توابع کرنل یا وزن نقش اساسی در بیان تقریب‌های انتگرالی دارند و انتخاب یک تابع کرنل مناسب تاثیر بسیار مهمی در دقت و پ...

متن کامل

مدل سازی عددی چاله انفجار در خاک با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار

مسایل مربوط به انفجار می تواند در محیط های متفاوتی از جمله خاک مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به کمتر شناخته بودن ماهیت انواع خاک ها و گستردگی معادلات حالت، این پدیده نیازمند بررسی دقیق می باشد. به دلیل مشکلات مدلسازی‌های آزمایشگاهی انفجار، از مدلسازی‌های عددی برای تحلیل این پدیده استفاده می شود. در بین روش های عددی، روش‌های با شبکه بندی مانند اجزای محدود با توجه به خصوصیات انفجار مانند سرعت بسی...

متن کامل

شبیه سازی عددی شکست جت مایع با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار (sph)

در این مقاله شکست جت مایع با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار که یک روش عددی لاگرانژی بدون شبکه است، شبیه سازی شده است. بدین منظور، ابتدا معادلات حاکم بر سیال براساس روش هیدرودینامیک ذرات هموار گسسته سازی شد. در این تحقیق از کد متن باز اسفیزیکس برای حل عددی استفاده و همچنین با افزودن اثرات کشش سطحی، کد مذکور توسعه داده شده است. سپس روش ارائه شده با استفاده از مساله نمونه شکست سد با مانع ا...

متن کامل

تأثیر مقیاس زمان در شبیه سازی جریانات با سطح آزاد با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)

جریانات با سطح آزاد در علوم هیدرودینامیک و هیدرولیک دارای اهمیت زیادی می­باشند. شبیه­سازی این جریانات به علت شرط مرزی متحرک آن‌ها مشکل می­باشد. روش هیدرودینامیک ذرات هموار(SPH) یک روش ذره­ای، لاگرانژی و بدون شبکه­بندی است که در شبیه­سازی جریانات با سطح آزاد مانند شکست سد به کار برده می­شود. یکی از مشکلاتی که در شبیه­سازی SPH وجود دارد این است که زمان محاسبات برای شبیه­سازی پدیده­هایی که زمان وق...

متن کامل

مدل سازی روگذری موج با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار شده (sph)

در این تحقیق مدل عددی که قادر به مدل‏سازی مسئله روگذری امواج آب با هر شرایط اولیه دلخواه باشد، با بهره¬گیری از روش هیدرودینامیک ذرات هموارشده (sph) تهیه شده است. روش هیدرودینامیک ذرات هموارشده، روش لاگرانژی و بدون شبکه¬ی مبتنی بر ذرات بوده که قادر به مدل‏سازی عددی جریان¬ امواج دارای تغییر شکل¬های زیاد با دقت بالا است. برای تخمین و مدل سازی میزان روگذری موج بر روی دیوارهای ساحلی، دایک ها و دیگر ...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید باهنر کرمان - دانشکده کشاورزی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023