بررسی برخورد جسم با سطح آزاد سیال به روش هیدرودینامیک ذرات هموار(sph)

در این پژوهش از یک مدل عددی بدون شبکه به نام روش هیدرودینامیک ذرات هموار نسبتاً تراکم پذیر برای شبیه سازی برخورد جسم با سطح آزاد سیال توسط کد متن بازsphysics2d استفاده شده است. این مدل دو بعدی بوده و سیال را به صورت تراکم پذیر در نظر می گیرد. علاوه بر حل معادلات حاکم بر سیال لزج، برای به دست آودن میدان فشار از حل معادله ی حالت استفاده می کند. این مسئله باعث کاهش حجم محاسبات نسبت به روش تراکم ناپذیر می گردد. در این مقاله به منظور درک رفتار پرتابه پس از برخورد به سطح آب و بررسی اثر متقابل زاویه ی برخورد و سرعت پرتابه، شبیه سازی برخورد یک استوانه ی صلب بدون چرخش با سطح آزاد سیال تحت چند زاویه ی برخورد و در طیفی از سرعت ها صورت گرفته است.در ابتدا پس از شبیه سازی مسئله ی مخزن آب ساکن، مشاهده می شود که فشار هیدرواستاتیکی حاصل از شرط مرزی ذرات مجازی ثابت بسیار مطلوب می باشد. در نهایت نیز مسئله ی برخورد جسم با سطح آزاد سیال شبیه سازی شده و نشان داده شده است که موفقیت در پرش جسم بر روی سطح آب به تاثیر متقابل زاویه ی ضربه و سرعت پرتاب بستگی دارد.