شبیه‌سازی سیستم دوفازی نیوتنی-غیرنیوتنی با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار و مدل هرشل-بالکی
نویسندگان
چکیده مقاله:
یکی از مسائل مورد علاقه محققین در علم هیدرولیک، بررسی نحوه حرکت ذرات رسوب و تغییرات شکل سطح بستر رسوبی (مورفولوژی) ناشی از جریان آب بالای رسوبات میباشد. در این مقاله به کمک روش لاگرانژی هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) جریان دوفازی آب-رسوب مدلسازی شده است. از ویژگی‌های روش‌های لاگرانژی می‌توان به قابلیت مدلسازی تغییرشکل‌های بزرگ و مرزهای حدواصل میان دو سیال مختلف و همچنین ردیابی ذرات در مدل‌های چندفازی اشاره کرد. در این مطالعه جهت انجام مدلسازی از توسعه کد SPHysics2D بهره گرفته شده است که در آن مقادیر فشار به صورت صریح و به کمک معادله حالت محاسبه می‌شوند. برای بررسی رفتار فاز رسوبات، مدل غیرنیوتنی ویسکوپلاستیک هرشل بالکی پاپاناستاسیو (HBP) مورد استفاده قرار گرفته است. همچنین در این مدل توسعه یافته برای بررسی تعامل ذرات دانه‌ای رسوبات از میانگین‌گیری هارمونیک میان لزجت و برای تعامل دو فاز مختلف از معادله Owen استفاده شده است. در این تحقیق به علت وجود اختلاف چگالی میان دو فاز آب و رسوب، از یکی از روش‌های اصلاح شده موجود برای معادلات پیوستگی و مومنتوم استفاده گشته است. برای بررسی صحت عملکرد مدل ویسکوپلاستیک به کار گرفته شده در کد، از مدل آزمایشگاهی شکست سد ذرات دانه‌ای استفاده گردید و پس از آن برای بررسی کد دو فازی توسعه یافته از مدل آزمایشگاهی شکست سد آب-رسوب با بستر متحرک استفاده گشت. نتایج حاکی از آن است که مدل به کار گرفته شده در این تحقیق قابلیت بالایی در شبیه سازی سیستم‌های دوفازی آب- رسوب خواهد داشت.
منابع مشابه
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 کاملمدلسازی عددی رانش تکیه‌گاه در مخازن سدها با استفاده از روش SPH
در نتیجه اشباع شدن توده خاک در مخازن سدها، تکیهگاهها ناپایدار گردیده و به داخل مخزن ریزش میکنند. حرکت و تغییر شکل توده خاک در محیط اشباع و موج حاصل از آن میتواند سبب تغییرات در پارامترهای هیدرولیکی مخزن سد گردد. در این رابطه اندرکنش آب و توده رسوبی در حال لغزش در مخزن سد مورد توجه مهندسین سد میباشد. در تحقیق حاضر حرکت ذرات رسوبی مستغرق بر سطح شیبدار (رانش زمین) به صورت سیال غیر نیوتنی مدل...
متن کاملشبیهسازی انبساط و گسیختگی پوسته استوانه‌یی تحت انفجار داخلی با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار
در این پژوهش انبساط، گسیختگی و رفتار پس از گسیختگی پوسته‌ی استوانه‌یی ساخته شده از مس بدون اکسیژن با هدایت بالا (OFHC) تحت انفجار خرج میانی ۴C با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار شبیه‌سازی شده است. مزیت عمده‌ی استفاده از این روش در مقایسه با روش‌های معمول نظیر حذف المان، شبیه‌سازی واقع‌گرایانه‌تر فرایند تشکیل ترکش به‌دلیل ارضاء کامل قانون بقای جرم در دامنه‌ی مسئله است. با استفاده از ر...
متن کاملمدلسازی جریان سیال غیرنیوتنی بین دو صفحه موازی با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار
در این پژوهش، از روش هیدرودینامیک ذرات هموار برای شبیه سازی جریان سیّال غیرنیوتنی (که از مدل قانون توانی پیروی می کند.) بین دو صفحه موازی استفاده شده است. برای بهبود دقت، پایداری روش و سازگاری مشتقات مکانی مرتبه ی اوّل و دوم از تانسورهای اصلاحی که در مقالات مختلف آمده، استفاده شده است. نوسانات غیرفیزیکی فشار، که در شبیه سازی های روش هیدرودینامیک ذرات هموار با فرمولاسیون تراکم پذیری ضعیف، رخ می ده...
15 صفحه اولمدلسازی جریان سیّال غیرنیوتنی حول استوانه با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار
با پیشرفت تکنولوژی روز به روز نیاز به حل مسائل پیچیده تر بیشتر احساس می شود. روش های متعددی مانند روش اختلاف محدود، المان محدود و حجم محدود برای حل عددی مسائل ارائه شده است، که یکی از روش های عددی جدید، روش هیدرودینامیک ذرات هموار نام دارد. روش sph یک روش لاگرانژی و بدون مش است که سیّال را به ذرّه های مجزا تقسیم می کند؛ هر ذرّه یک جرم، موقعیت لاگرانژی و سرعت لاگرانژی دارد. بقیه ی کمیت ها با درون ی...
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 @}
عنوان ژورنال
دوره 14 شماره 1
صفحات 19- 33
تاریخ انتشار 2019-03-21
با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.
کلمات کلیدی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023