بررسی اثر پخش عددی بر دقت حل عددی معادلات آب کم‌عمق

Authors

  • سرمد قادر دانشیار، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ایران
  • علیرضا محب‌الحجه دانشیار، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ایران
  • مرضیه شریفی‌دوست دانش‌آموخته کارشناسی ارشد هواشناسی، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ایران
Abstract:

هنگام حل عددی شکل اویلری معادلات آب کم‌عمق، مهار ناپایداری غیرخطی و جلوگیری از بروز آن لازم است. یک راه حل رایج، اضافه کردن یک جمله فراپخش به معادله تاوایی است. در تحقیق حاضر، سه روش با توانایی تفکیک زیاد یعنی روش‌‌های اَبَرفشرده مرتبه ششم، فشرده مرتبه چهارم و روش طیفی‌وار و نیز روش مرتبه دوم مرکزی برای حل عددی معادلات آب کم‌عمق در صفحه مورد استفاده قرار می‌گیرند. سپس اثر استفاده از توان‌های متفاوت در جمله فراپخش بر دقت حل معادلات آب کم‌عمق در طرحواره‌های متفاوت مورد آزمایش قرار می‌گیرد. همچنین نحوه به‌کار‌گیری یک پالایه فشرده درحکم راه حلی جایگزین برای مهار ناپایداری غیرخطی در روش‌های فشرده نیز بررسی می‌شود. در انتها نتایج حاصل از شبیه‌سازی معادلات آب کم‌عمق با استفاده از روش‌های مورد بررسی و اثر میزان پخش عددی بر دقت حل آنها، از دو دیدگاه خطای جرم و نبود توازن مورد بررسی و تحلیل قرار می‌گیرد. نتایج به‌دست آمده نشان می‌دهد که برای روش مرتبه دوم مرکزی که یک روش با توانایی تفکیک پایین است، انتخاب توان جمله فراپخش با توجه به تفکیک شبکه محدودیت دارد. از دیدگاه خطای جرم و نیز نبود توازن، استفاده از جمله فراپخش مرتبه دوم، نتیجه معکوس بر دقت حل می‌گذارد. همچنین استفاده از جمله فراپخش مرتبه شش و پالایه فشرده مرتبه هشت با استفاده از روش اَبَرفشرده مرتبه ششم و روش طیفی‌وار نتیجه تقریباً یکسانی را به‌دست می‌دهد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

بررسی اثر پخش عددی بر دقت حل عددی معادلات آب کم عمق

هنگام حل عددی شکل اویلری معادلات آب کم عمق، مهار ناپایداری غیرخطی و جلوگیری از بروز آن لازم است. یک راه حل رایج، اضافه کردن یک جمله فراپخش به معادله تاوایی است. در تحقیق حاضر، سه روش با توانایی تفکیک زیاد یعنی روش های اَبَرفشرده مرتبه ششم، فشرده مرتبه چهارم و روش طیفی وار و نیز روش مرتبه دوم مرکزی برای حل عددی معادلات آب کم عمق در صفحه مورد استفاده قرار می گیرند. سپس اثر استفاده از توان های متفاو...

full text

حل عددی معادلات آب کم‌عمق با استفاده از روش فشرده ترکیبی مرتبه ششم

در این تحقیق، حل عددی معادلات آب کم‌عمق غیرخطی در صفحه f برحسب میدان‌های ارتفاع، واگرایی و تاوایی با استفاده از روش فشرده ترکیبی مرتبه ششم مورد بررسی قرار می‌گیرد و نتایج آن با روش‌های مرتبه دوم مرکزی، فشرده مرتبه چهارم، اَبَرفشرده مرتبه ششم و طیفی‌وار مقایسه می‌شود. برای این منظور، یک جت مداری به‌منزلة شرایط اولیه درنظر گرفته می‌شود که با گذشت زمان به ساختارهایی پیچیده با مقیاس کوچک‌تر ...

full text

حل عددی معادلات آب کم‌عمق یک‌بُعدی با روش فشرده ترکیبی مرتبه ششم

مطالعه فیزیکی معادلات آب کم‌عمق یکی از مسائل مطرح در دینامیک شاره‌های ژئوفیزیکی است. در این کار به بررسی عملکرد روش فشرده ترکیبی مرتبه ششم برای حل عددی معادلات آب کم‌عمق یک‌بُعدی پرداخته می‌شود. برای مقایسه حل عددی با سایر روش‌های تفاضل‌متناهی، معادلات آب کم‌عمق یک‌بعدی به سه روش حل شده و نتایج حاصل برای یک آزمون موردی مقایسه می‌شود. در این حل عددی، برای انتگرال‌گیری بخش زمانی معادلات از روش...

full text

حل عددی معادلات آب کم‌عمق با روش مک‌کورمک فشرده مرتبه چهارم

کار حاضر، به اعمال روش مک‌کورمک فشرده مرتبه چهارم برای حل عددی شکل پایستار معادلات آب کم‌عمق، می‌پردازد. گسسته‌سازی مکانی روش مک‌کورمک فشرده مرتبه چهارم با دو طرحواره به نام‌های 2/4 و 4/4 و پیمایش زمانی این روش نیز، با روش-های اصلی و رونگ-کوتا معرفی می‌شوند. یک معادله ساده خطی، یعنی، معادله فرارفت یک‌بعدی که دارای حل تحلیلی می‌باشد، با استفاده از روش‌های مک‌کورمک مرتبه دوم و مک‌کورمک فشرده مرتب...

full text

حل عددی معادلات آب کم عمق با استفاده از روش فشرده

در این مقاله حل عددی شکل پایستار معادلات اب کم عمق در صفحه b با استفاده از روش فشرده مرتبه چهارم ارائه می شود . معادلات آب کم عمق در واقع بیان کننده حرکت یک جو یا اقیانوس یک لایه ای همراه با تقریب هیدوستاتیک می باشند، که در انها فرض می شود چگالی ثابت است و علاوه بر آن جو را خشک و هر دو را بدون اصطکاک فرض می کنند. برای گسسته سازی ، معادلات حاصل با استفاده از روش ADI در دوراستای محور های مختصات ش...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 38  issue 4

pages  223- 239

publication date 2013-02-19

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023