تحلیل مسأله شکست سد با استفاده از یک روش لاگرانژی اصلاح شده و مقایسه با رویکرد اویلری

این پژوهش تلاشی به منظور توسعه و بهبود شبیه سازی انتشار امواج تراکم ناپذیر ناشی از شکست سد می باشد. با استفاده از روش لاگرانژی هیدرودینامیک ذرات هموار (sph) یک روش بهبود یافته پیش بینی- تصحیح، برای شبیه سازی جریان های تک فاز سطح آزاد در مسایل شکست سد معرفی می گردد. بدین منظور، دو طرح جدید برای گسسته سازی جملات نیروی لزجت و لاپلاسین فشار در معادلات ناویر- استوکس معرفی شده است که نقاط ضعف طرح های موجود را برطرف کرده و خاصیت سازگاری و پایداری را دارا می باشد. در ادامه، با استفاده از رویکرد اویلری و روش حجم سیال (vof) در نرم افزار متن- باز openfoam، جریان های ناماندگار ناشی از شکست سد به صورت دو فاز در دو بعد حل می شود. به منظور بررسی دقت و کارآیی روش های ارائه شده، نتایج حاصله با یکدیگر و همچنین با نتایج مدل های آزمایشگاهی و عددی معتبر موجود در ادبیات تحقیق، مقایسه شده است. نتایج حاکی از دقت بالا و قابلیت هر دو رویکرد در شبیه سازی جریان های سطح آزاد شدید شکست سد می باشد. به ویژه روش sph ارائه شده، در ایجاد سازگاری، پایداری، همگرایی حل و بهبود چشمگیر توزیع فشار نقش به سزایی ایفا می کند.