مدل سازی عددی امواج ناشی از شکست سد روی بستر ناهموار با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار شده
پایان نامه
- وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید باهنر کرمان - دانشکده مهندسی
- نویسنده ساجده فرمانی خانکهدانی
- استاد راهنما غلامعباس بارانی مهناز قائینی حصاروئیه
- سال انتشار 1393
چکیده
در این تحقیق امواج ناشی از شکست سد روی بستر ناهموار با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار شده تراکم ناپذیر (isph) مدل سازی شده است. روش isph یک روش لاگرانژی و بدون نیاز به شبکه بندی و مبتنی بر ذرات می باشد. معادلات حاکم در این مدل، معادلات بقای جرم و اندازه حرکت می باشند که با روش دو گام جزئی حل شده اند. در گام اول معادلات ناویر استوکس بدون در نظر گرفتن جمله فشار و تراکم ناپذیری حل می شوند. در گام بعد با اعمال جمله فشار و استفاده از معادله پیوستگی موقعیت و سرعت دقیق ذرات به دست می¬آید. در مدل حاضر چگالی با شیوه جدید به ذرات اختصاص داده شده است. با استفاده از این شیوه، مدل هیدرودینامیک ذرات هموار شده تراکم ناپذیر حاضر پایدار شد. به منظور بررسی کارایی مدل حاضر و اعتبارسنجی آن، مسئله شکست سد در کانال هموار با بستر مرطوب و خشک و کانال با مانع با انتهای باز مورد بررسی قرار گرفته است. در انتها نیز برای یک کانال با هندسه کوچک و انتهای بسته، اثر مانع در ایجاد امواج مثبت و منفی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج مدل سازی نشان می دهد که بسیاری از پدیده های پیچیده که در جریان های شکست سد به خصوص هنگام برخورد با مانع رخ می دهند، مانند پرش های هیدرولیکی، بازتاب های جزئی، انتشار امواج مثبت و منفی و برهم کنش آن ها به خوبی با روش isph قابل مدل¬سازی است. همچنین حداکثر خطای بدست آمده از مقایسه نتایج مدل عددی و داده های آزمایشگاهی ( برای کانال با مانع) 11.7 درصد و شاخص های آماری r2 و rmse به ترتیب 0.94 و 0.044 می باشد. بنابراین مطابقت خوب نتایج مدل حاضر با داده های آزمایشگاهی نشان می دهد که مدل isph ابزاری قدرتمند برای شبیه سازی مسائل پیچیده جریان می باشد.
منابع مشابه
تحلیل حساسیت فاصله اولیه بین ذرات در روش هیدرودینامیک ذرات هموار شده در شبیه‌سازی امواج ناشی از شکست سد
یکی از دسته‌بندی‌های کلی الگوی گسسته‌سازی معادلات و ایجاد هندسه محاسباتی در روش‌های عددی، روش‌های با شبکه و روش‌های بدون شبکه می‌باشد. روش‌های مبتنی بر شبکه‌بندی از گذشته تاکنون ابزاری مفید برای مدلسازیهای جریان بوده‌اند. با این وجود این روشها دارای محدودیت‌هایی در مدلسازی سطح آزاد جریان، مرزهای قابل تغییر و هندسه‌های پیچیده هستند . امروزه نسل جدیدی از روش‌های دینامیک محاسباتی با عنوان روش ...
متن کاملمدلسازی سه بعدی عددی جریان شکست سد بر روی یک مانع به روش هیدرودینامیک ذرات هموار
روش هیدرودینامیک ذرات هموار یک روش بدون نیاز به مشبندی می باشد که از دیدگاه لاگرانژی به مسائل می نگرد. این روش یکی از بهترین روشها برای شبیه سازی مسائلی است که دارای تغییر شکل های بزرگ و نیز مدلسازی سطوح آزاد پیچیده در مکانیک سیالات می باشد. شکست سد یک نمونه از این نوع مسائل تلقی میگردد. در تحقیق حاضر، ابتدا اساس روش هیدرودینامیک ذرات هموار مورد بررسی قرار گرفته و سپس شبیه سازی سه بعدی عددی ...
متن کاملمدل 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 کاملشبیه 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 کاملمدل سازی سه بعدی عددی جریان شکست سد بر روی یک مانع به روش هیدرودینامیک ذرات هموار
روش هیدرودینامیک ذرات هموار یک روش بدون نیاز به مشبندی می باشد که از دیدگاه لاگرانژی به مسائل می نگرد. این روش یکی از بهترین روشها برای شبیه سازی مسائلی است که دارای تغییر شکل های بزرگ و نیز مدلسازی سطوح آزاد پیچیده در مکانیک سیالات می باشد. شکست سد یک نمونه از این نوع مسائل تلقی میگردد. در تحقیق حاضر، ابتدا اساس روش هیدرودینامیک ذرات هموار مورد بررسی قرار گرفته و سپس شبیه سازی سه بعدی عددی ...
متن کاملمنابع 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 @}
نوع سند: پایان نامه
وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید باهنر کرمان - دانشکده مهندسی
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023