|
عنوان
|
روش بهبود یافته هیدرودینامیک ذرات روان برای شبیه سازی جریان سرریز لبه تیز
|
|
نوع پژوهش
|
مقاله چاپ‌شده
|
|
کلیدواژه‌ها
|
شرایط مرزی جریان ورودی و خروجی؛ توزیع غیرهیدرواستاتیک فشار؛ معادلات ناویر- استوکس؛ روش لاگرانژی
|
|
چکیده
|
تحقیق پیش رو به بررسی عددی جریان روگذر از یک سرریز لبه تیز بر اساس روش هیدرودینامیک ذرات روان در حالت دو بعدی میپردازد. میدان جریان حاصل شدیداً پویا بوده و سطح آزاد آن به دلیل جریان روگذر تغییر شکل و انحنای زیادی دارد. دامنه حل در امتداد افق بین مرزهای ورودی (بالادست) و خروجی جریان (پایین دست) گسترش یافته حال آن که جریان در امتداد قائم بین کف آبراهه و سطح آزاد متحرک محدود است. رویکردی متفاوت برای شروع محاسبات و اختصاص شرایط اولیه پیشنهاد شده است که همگرایی نسبتاً سریع جریان به حالت ماندگار را به دنبال دارد. همچنین جمله تصحیح هیدرواستاتیک با هدف بهبود خاصیت حفظ حجم سیال به معادله بقای جرم در شکل گسسته افزوده شده است. صحت این ادعا با شبیهسازی طولانی مدت مخزن هیدرواستاتیک در حضور و نیز عدم حضور جمله مذکور تصدیق میشود. افزون بر آن، نتایج از افزایش دقت محاسبات در پیشبینی تراز افتان آب در مخزن بالادست سرریز برای حالت بدون جریان ورودی حکایت میکند. بدین منظور یک رابطه تقریبی در قالب حل تحلیلی معادله بقای جرم ارائه شده است. ضمن مقایسه نتایج تحقیق حاضر با دادههای آزمایشگاهی موجود برای نیمرخ تیغه جریان عبوری از سرریز و نیز توزیع سرعت و فشار، تطابقی رضایتبخش حاصل شده است.
|
|
پژوهشگران
|
علی مهدوی (نفر اول)
|