شبیه سازی عددی اندرکنش موج – اجسام شناور با یک روش هیدرودینامیک ذرات هموار کاملاً تراکم‌ناپذیر بر پایه تراکم‌پذیری مصنوعی

نویسندگان

  • فردین روزبهانی دانشجوی دکتری تخصصی، مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران
  • کاظم هجرانفر استاد، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی شریف، تهران
چکیده مقاله:

در مطالعه حاضر، شبیه‌سازی عددی جریان سطح آزاد و اندرکنش موج-اجسام شناور با استفاده از یک روش هیدرودینامیک ذرات هموار کاملاً تراکم‌ناپذیر بر پایه ایده تراکم‌پذیری مصنوعی انجام شده‌است. معادلات حاکم دوبعدی در فرمولاسیون متغیرهای اولیه، با استفاده از روش تراکم‌پذیری مصنوعی کورین در چهارچوب مرجع لاگرانژی بیان ‌شده تا یک الگوریتم هیدرودینامیک ذرات هموار مناسب برای حل جریان‌های تراکم‌ناپذیر ارائه شود. از یک شیوه ضمنی دوزمانه برای انتگرال‌گیری در زمان با قابلیت حل مسائل گذرا استفاده شده است. برخلاف روش کلاسیک تراکم‌پذیر جزئی ، روش فوق با مشکلات تقریب‌های شرایط تراکم‌ناپذیری که باعث ایجاد محدودیت در گام زمانی و نوسانات نادرست در میدان جریان می‌شود، مواجه نیست. برخلاف الگوریتم تصویرسازی هیدرودینامیک ذرات هموار ، روش فوق نیازی به حل با تکرار معادله پواسون فشار ندارد و میدان فشار به‌صورت محلی از حل معادلات حاکم محاسبه می‌شود. دقت روش‌ فوق با حل یک مسأله نمونه دوبعدی جریان تراکم‌ناپذیر در مخزن هیدرواستاتیک نشان داده ‌شده است. در ادامه، اثر متقابل امواج و شناورها در جریان سطح آزاد شبیه‌سازی شده و نتایج حاصل با نتایج آزمایشگاهی و عددی موجود مقایسه شده‌اند. این مطالعه نشان می‌دهد که روش هیدرودینامیک ذرات هموار بر پایه تراکم‌پذیری مصنوعی به‌کار گرفته‌‌شده برای حل مسائل جریان تراکم‌ناپذیر سطح آزاد و اندرکنش موج-اجسام شناور از دقت و انعطاف‌پذیری خوبی برخوردار است.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

توسعه مدل کوپل کاملا لاگرانژی مبتنی بر هیدرودینامیک ذرات هموار برای شبیه‌سازی اندرکنش سیال – سازه

در مطالعه حاضر، یک مدل عددی کوپل برای مسائل گذرای اندرکنش سیال - سازه الاستیک برپایه روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) پیشنهاد شده است. فرایند کوپل بین یک مدل سیال هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر (ISPH) و مدل سازه کاملا لاگرانژی صورت میگیرد. در روش ISPH، با توجه به اهمیت توزیع مناسب ذرات برای شبیه سازی دقیق و پایدار و تولید یک میدان فشار بدون اغتشاش، یک الگوریتم جدید برای انتقال ذرات جهت م...

متن کامل

بررسی عددی اثر موج‌شکن شناور در میرایی امواج ساحلی با روش هیدرودینامیک ذرات هموار

پیش بینی اثر امواج روی موج شکن‌ها، برای طراحی بنادر حیاتی می‌باشد. موج شکن‌های شناور قابلیت نصب، جابه‌جایی و استفاده مجدد در شرایط متفاوت، حتی در آب‌های عمیق را دارا هستند. اما واکنش پیچیده آنها در پاسخ دینامیکی به انتقال موج، کاربردشان را برای محدوده دوره تناوبی معینی مناسب می‌سازد. در این تحقیق با بکارگیری روش هیدرودینامیک ذرات هموارغیرقاب لتراکم با الگوریتم سه مرحله‌ای، اثرات امواج روی یک جف...

متن کامل

شبیه‌سازی عددی شکست موج تنها بر روی ساحل شیب‌دار به‌ روش هیدرودینامیک ذرات هموار نسبتاً تراکم‌پذیر

In this article, a numerical meshless method called Weakly Compressible Smoothed Particle Hydrodynamic (WCSPH) is used to simulate the solitary wave breaking process on the beach. The present model is a two dimensional model that considers the fluid weakly compressibility. This model solves the viscous fluid equations to obtain velocity field and density and solves the equation of state to obta...

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

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 8  شماره 1

صفحات  241- 252

تاریخ انتشار 2018-03-21

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023