توسعه روش نیمه ضمنی ذرات متحرک (mps) به منظور بهبود شبیه سازی جریان های سطح آزاد با شرایط مرزی باز
Abstract(in Persian; no English abstract is available)
روشهای نیمهضمنی ذرات متحرک (mps) و هیدرودینامیک ذرات هموار (sph) از مشهورترین روش های ذرات بدون شبکه (لاگرانژی) هستند که توجه محققان را در مسائل کاربردی با تغییرشکل های بزرگ و ناپیوستگی جریان به خود جلب کردهاند. هدف از این پژوهش، توسعه و بهبود شبیهسازی جریان با مرزهای باز با استفاده از مدل جدید نیمه ضمنی ذرات متحرک با تراکمپذیری ضعیف (wcmps) است. در بیشتر مطالعات انجام گرفته در زمینه روش های لاگرانژی، مدل های مورد نظر دارای شرایط مرزی بسته می باشند. لذا در این پژوهش، با بهکارگیری روش بازیافت ذرات در مرزهای ورودی و خروجی، به توسعه و بهبود این مدل در شبیهسازی مدل های کاربردی با شرایط مرزی باز پرداخته شده و الگوریتم جدیدی برای شرایط مرزی ورودی و خروجی توسعه داده شده است. این الگوریتم نه تنها شرایط مرزهای ورودی و خروجی را بهبود می دهد، بلکه نوسانات فشار در مرزها را نیز کاهش می دهد. همچنین در این تحقیق برای پیش بینی بهتر سرعت در نزدیکی مرز، قانون لگاریتمی استاندارد دیوار برای ذرات سیال در مجاورت مرزهای جامد توسعه داده شده است. در ادامه، به منظور ارزیابی روش و مدل پیشنهادی برنامهنویسی شده با زبان c، مسأله شناخته شده و پرکاربرد جریان روی بستر خمیده نامتقارن، و سرریز اوجی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج بررسیها و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی نشان میدهد که مدل پیشنهادی قابلیت و کارایی بالایی در مدلسازی جریان های با سطح آزاد با شرایط مرزی باز دارد.