مدل‌سازی جریان در محیط متخلخل با استفاده از روش اجزاء محدود ترکیبی هیبرید

نویسندگان

  • کریم گودرزی دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف
چکیده مقاله:

در این نوشتار جریان دوفازی در محیط متخلخل با استفاده از روش اجزاء محدود ترکیبی هیبرید پیاده‌سازی و حل شده است. با استفاده از تعریف فشار و سرعت کلی، معادلات جریان در محیط متخلخل به فرم ساده‌تری از لحاظ عددی تبدیل شده است. در این معادلات، معادله‌ی فشار و درجه‌ی اشباع نسبت به هم وابستگی کمی دارند ولی سرعت درمعادله‌ی درجه‌ی اشباع مستقیماً ظاهر می‌شود. به‌همین دلیل برای رسیدن به جواب‌های قابل قبول باید سرعت با دقت خوبی محاسبه شود. روش هیبرید معادلات سرعت و فشار را با هم و به‌طور هم‌زمان حل می‌کند و از خطاهای ناشی از مشتق‌گیری عددی از میدان فشار برای رسیدن به میدان سرعت اجتناب می‌کند. بدین‌ترتیب میدان سرعت و فشار دقت یکسانی دارند. معادله‌ی درجه‌ی اشباع نیز از یک روش هیبریدی گسسته می‌شود. در این نوشتار میدان‌های یک‌بعدی و دوبعدی با استفاده از روش مذکور حل شده است. نتایج نشان داده است که جواب‌های به دست آمده از این روش، خصوصاً در شبکه‌ی درشت، نسبت به روش‌های دیگر ازجمله روش‌های اختلاف محدود و اجزاء محدود گلرکین به حل دقیق نزدیک‌تر 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

شبیه‌سازی تراوش در محیط متخلخل با استفاده از روش احجام محدود با شبکه‌بندی نامنظم مثلثی

بررسی جریان آب در خاک‌های اشباع و غیر‌اشباع به‌منظور تعیین دبی نشت، فشار آب منفذی، نیروی بالابرنده و گرادیان هیدرولیکی در طراحی سدها مورد توجه متخصصین است. شبیه‌سازی عددی یک روش سریع و کم‌هزینه برای مطالعه حرکت آب در محیط متخلخل است که در دهه‌های اخیر رشد چشم‌گیری داشته است. در این تحقیق، معادله ریچاردز در حالت دو بعدی و غیرماندگار با استفاده از </stron...

متن کامل

شبیه سازی جریان آب در محیط متخلخل با سطح آزاد با بهره‌گیری از مدل شبکه ترکیبی 1- آنالیز شبکه ترکیبی

شبیه‌سازی جریان در محیط متخلخل، کاربردهای متعدد و متنوعی در طراحی سدهای پاره سنگی، فیلترهای شنی، بهره‌برداری موثر از منابع آب زیر‌زمینی و مخازن نفت دارد. ظرف صد سال گذشته، تلاش‌های متعددی به منظور شبیه سازی جریان در محیط متخلخل با بهره‌گیری از قوانین دارسی و غیر دارسی صورت پذیرفته است. به لحاظ ماهیت جریان که بخشی از دامنه فیزیکی تحت فشار و نواحی مجاور سطح آزاد در معرض فشار جو می‌باشد، در این تح...

متن کامل

بررسی پاسخ بالارانش خط لوله‌های مدفون در ماسه با استفاده از روش اجزاء محدود (مصالح با قانون جریان متحد)

       توانایی انتقال فرآورده‌های هیدروکربنی، همیشه عامل مهمی در توسعه و پیشرفت در زمینه نفت و گاز طبیعی در هر دو حالت ساحلی و فراساحلی بوده است. خط لوله‌ها از گذشته تاکنون، متداولترین وسیلة استفاده شده برای انتقال نفت خام و گاز طبیعی تولید شده هستند. امّا علیرغم سادگی استفاده از خط لوله‌ها برای انتقال فرآورده‌های نفتی مشکلاتی نیز گریبان‌گیر این شیوه می‌باشد، که از آن جمله می‌توان کمانش در اثر ع...

متن کامل

کنترل جریان سیال با محیط متخلخل : روش شبکه بولتزمن

در این مقاله با استفاده از روش شبکه بولتزمن و ترکیب آن با مدل برینکمن-فورچیمر به  مطالعه جریان اطراف مانع مربعی پوشیده شده توسط محیط متخلخل پرداخته می­شود. در این مدل، اثرات نیروی پسا ناشی از حضور محیط متخلخل به صورت یک عبارت نیرو در معادله­ی شبکه بولتزمن وارد می‌شود. در ابتدا جریان پوازی صفحه­ای کاملا متخلخل، جریان حفره کاملا متخلخل و جریان کوئت کاملا متخلخل شبیه­سازی شده و نتایج عددی حاصل با ...

متن کامل

مدلسازی المان محدود رشد ترک چسبنده در محیط های متخلخل اشباع

از آنجا که مواد تشکیل دهنده اجسام در بسیاری از مسایل مهندسی از جمله مواد متخلخل نظیر بتن،سنگ و خاک می باشد، لازم است که رفتار مکانیکی این مواد به صورت مناسب توصیف شده و سپسعملکرد این مواد در مسایل مختلف مورد ارزیابی قرار گیرد. برای بررسی رفتار مکانیکی مواد متخلخلباید یک محیط چند فازی را در نظر گرفت و معادلات دیفرانسیل مربوط به فازهای جامد و سیال را بهبا یکدیگر حل نمود. وقتی که ناپیوستگیهایی نظی...

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 دوره 25  شماره 51.2

صفحات  59- 68

تاریخ انتشار 2010-02-20

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