مدل سازی عددی جریان لزج همراه با تغییر شکل های پیچیده سطح آزاد

Authors

ابراهیم جهان بخش

کارشناس ارشد /پژوهشی، آزمایشگاه دریا، دانشگاه صنعتی شریف روزبه پناهی

کارشناس ارشد/ پژوهشی، بخش حمل و نقل و تکنولوژی دریایی، پژوهشکده حمل و نقل وزارت راه و ترابری محمد سعید سیف

دانشیار/ دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف

abstract

در این مقاله الگوریتم عددی حجم محدود برای مدل سازی جریان گذرای لزج غیر قابل تراکم همراه با سطح آزاد ارائه شده است. برای حل میدان سرعت و فشار از روش گام جزئی استفاده گردیده است. به علاوه، به منظور مدل سازی مناسب تغییر شکل های پیچیده در سطح آزاد مثل شکست موج (که در کاربردهای عملی بسیار اتفاق می افتد) روش حجمی و حل معادله انتقال نسبت حجمی بکار برده شده است. استفاده از روش مذکور، به خصوص در زمانی که دو فاز سیال با اختلاف نسبت حجمی بالا (مثل آب و هوا) در میدان محاسباتی وجود داشته باشند، با مشکلاتی مثل نوسانات غیر فیزیکی میدان سرعت در ناحیه فصل مشترک دو فاز سیال همراه است. در این مقاله، با ارائه میانیابی جدید خط شکسته برای گسسته سازی جمله انتگرال فشار که در معادلات ناویر ـ استوکس ظاهر می شود، این مشکل حل شده و نتایج بسیار مناسبی در مدل سازی ها بدست آمده است. برای بررسی دقت و صحت الگوریتم پیشنهادی از مسأله ناپایداری رایلی ـ تیلور استفاده گردیده است. در مسأله دیگر، شکستن دیواره آب درون مخزن در دو حالت بدون مانع و با مانع مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی، بیانگر توانایی رویه مورد استفاده و اهمیت مدل سازی دو فاز سیال (در مقابل مدل سازی یک فاز) برای نزدیک شدن به مدل سازی واقعی می باشد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

مدل‌سازی عددی جریان لزج همراه با تغییر شکل‌های پیچیده سطح آزاد

در این مقاله الگوریتم عددی حجم محدود برای مدل‌سازی جریان گذرای لزج غیر قابل تراکم همراه با سطح آزاد ارائه شده است. برای حل میدان سرعت و فشار از روش گام جزئی استفاده گردیده است. به علاوه، به منظور مدل‌سازی مناسب تغییر شکل‌های پیچیده در سطح آزاد مثل شکست موج (که در کاربردهای عملی بسیار اتفاق می‌افتد) روش حجمی و حل معادله انتقال نسبت حجمی بکار برده شده است. استفاده از روش مذکور، به خصوص در زمانی ک...

full text

شبیه سازی عددی جریان آشفته با سطح آزاد در کانال دارای سرریز جانبی

 سرریزهای جانبی از انواع سازه­های هیدرولیکی می­باشند که در انحراف آب اضافی در سیستم­های جمع­آوری فاضلاب شهری و همچنین در شبکه­های آبیاری و زهکشی به عنوان تنظیم کننده سطح آب  به کار برده می­شوند. در تحقیق حاضر با استفاده از نرم افزار فلوئنت الگوی جریان و سطح آزاد آب در یک کانال همراه با سرریز جانبی لبه تیز با بهره­گیری از مدل آشفتگی RSM و روش VOF شبیه­سازی شده است. مقایسه تغییرات طولی تراز سطح آ...

full text

بررسی اثر تغییر طول سرریز جانبی واقع در کانال های U شکل بر سطح آزاد و الگوی جریان با استفاده از شبیه‌سازی عددی

کانال­ های U شکل به همراه سرریز­های جانبی به‌عنوان مقطع مبدل کانال­ های مستطیلی به دایره­ای دریچه ­های آدم­رو (Manhole) در شبکه­های دفع فاضلاب شهری مورد استفاده مهندسان علم هیدرولیک قرار می­گیرند. در تحقیق حاضر، آشفتگی میدان جریان و تغییرات سطح آزاد واقع در کانال­های U شکل دارای سرریز جانبی با استفاده از مدل آشفتگی RNG k-ε و طرح VOF شبیه­سازی شده است. مقایسۀ بین نتایج عددی و آزمایشگاهی نشان می­...

full text

شبیه سازی عددی جریان خارجی لزج تراکم¬ناپذیر با استفاده از روش لاتیس بولتزمن بدون شبکه

در سال­های اخیر روش شبکه بولتزمن به عنوان یک روش دینامیک سیالات محاسباتی جایگزین و امیدبخش برای شبیه سازی جریان­های پیچیده درآمده است. روش شبکه بولتزمن استاندارد علیرغم موفقیت­آمیز بودنش در بسیاری از کاربردهای عملی به یکنواختی شبکه در فضای فیزیکی محدود می­شود. این مهمترین عیب روش شبکه بولتزمن استاندارد برای کاربرد در مسایل جریان با هندسه پیچیده است. در حال حاضر چندین روش برای حل مشکل روش شبکه ب...

full text

My Resources

Save resource for easier access later


Journal title:
تحقیقات منابع آب ایران

جلد ۴، شماره ۲، صفحات ۶۶-۷۴

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023