توسعه یک روش عددی حجم محدود برای ارزیابی عملکرد هیدرودینامیکی سازه های دریایی

Authors

  • شفیعی فر, مهدی دانشگاه تربیت مدرس
  • پناهی, روزبه دانشگاه تربیت مدرس
Abstract:

Development of a compatible computational fluid dynamics procedure to investigate rigid and fixed/free coastal and offshore structures hydrodynamics in a time-dependent one/two phase flow of viscous incompressible fluids is presented. Differential governing equations are discretised using finite volume approach based on a colocated arrangement. The conservation equations for mass and momentum are solved using a fractional step method. In conjunction, free surface is simulated using a volume method. An overlapping mesh system is implemented to deal with a two-dimensional computational domain including a non-uniform background mesh of Cartesian cells as well as an overset mesh of quad cells. According to the complete assessment of the code developed based on the algorithm, there is a robust tool to deal with hydrodynamics where extension to three dimensions is straightforward, as well. Although many two-dimensional problems can be solved, but the code must be developed for three dimensions. In addition, turbulence is not considered in the present formulation and left for future researches. A simple non-conservative approach to transfer all two-phase flow variables is introduced. Besides, Algebraic sets of equations extracted from different meshes for each variable are solved simultaneously to construct a strong coupling. The final algorithm is a new and appropriate combination, as well.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

شبیه‌سازی عددی عملکرد هیدرودینامیکی پروانه مغروق با دو روش خط برآزا و حجم محدود

در این مقاله دو روش خط برآزا و حجم محدود برای شبیه‌سازی عددی هیدرودینامیکی دو پروانه مغروق انجام شد. روش خط برآزا بر اساس جریان پتانسیل و تئوری گردابه برای طراحی و تحلیل سریع عملکرد هیدرودینامیکی پروانه پایه‌ریزی شده است. در مقابل، روش حجم محدود بر اساس گسسسته‌سازی معادلات ناویراستوکس بنا شده است. در این مقاله، دقت و سرعت عملکرد این دو روش برای تحلیل پروانه مغروق بررسی گردیده است. برای اعتبارسن...

full text

کاربرد روش حجم محدود در تحلیل عددی پیچش مقاطع منشوری

در کار حاضر مقاطع منشوری تحت پیچش با روش حجم محدود (  ) مورد تحلیل قرار گرفته اند. گفتنی است یکی از ویژگی های بارز این روش، تحلیل مقاطع با شکل نامنظم می باشد. شبکه لازم ایجاد شده و معادله پواسون با روش حجم محدود مرکز سلول تحلیل شده و شرایط مرزی سازگار با روش حجم محدود اعمال گردیده است. در این بررسی از شبکه ثانویه نیز برای مدل سازی مساله  استفاده می­شود. کدی به زبان فرترن ٩٠ نوشته شده و در آن مع...

full text

حل عددی شارشهای تراکم‌پذیر با روش حجم محدود بهبود یافته

     بررسی و شناخت طرح جدیدی برای حل معادلات اویلر دو بعدی نشان داده می‌شود. حجم محدود جیمسون و همکاران با روش اصلاح شار بر پایه فیزیکی ارتقا می‌یابد. معادلات حاکم با روش حجم محدود صریح گسسته می‌شوند و سپس با استفاده از زمانروی تا رسیدن به یک حالت پایا حل می‌شوند. مدلی مناسب از اتلاف عددی به کار گرفته می‌شود. مزیت این روش سریع بودن همگرایی و افزایش محدوده پایداری است. برای ارزیابی قابلیت طرح، ت...

full text

ارائه یک مدل عددی-ریاضی برای پدیده شکست سد به روش حجم محدود با استفاده از شبکه بندی ورونوی

در این مقاله حرکت سیل ناشی از شکست سد به صورت دو بعدی مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور معادله آب های کم عمق به شیوه مرتبه دوم Local-Lax–Friedrich برای تسخیر شوک یا ناپیوستگی در شرایط اولیه و ارضای خاصیت ابقایی در چهارچوب روش احجام محدود و شبکه بندی ورونوی که تطابق مناسبی با محیط دارد٬ در قالب یک برنامه توسط نرم افزار توانمند MATLAB ارائه گردیده شده است. نتایج حاصله از برنامه با نتایج به د...

full text

توسعة یک الگوریتم تعقیب سطح فاصل برای شبیه‌سازی عددی جریان دوفازی لایه‌ای به روش حجم محدود فشارمبنا

جریان‌های دوفازی و چندفازی از انواع پرکاربرد جریان‌ها در علوم مهندسی سیالات محسوب می‌شوند. از جمله مسائل کاربردی در این زمینه، جریان دوفازی لایه‌ای است که در اثر قرارگیری دو سیال غیرقابل اختلاط در مجاورت هم ایجاد می‌شود. در این نوع از جریان، خواص سیال می‌تواند به‌طور ناگهانی در سطح فاصل یا جداکنندة دو سیال تغییر کند. از جمله چالش‌های مهم در شبیه‌سازی عددی جریان دوفازی لایه‌ای تعیین دقیق موقعیت ...

full text

توسعه یک رهیافت بالادست ضمنی مبتنی بر فیزیک جریان برای روش حجم محدود مرکزسلولی

کار اصلی در روش های حجم محدود، تخمین صحیح مقادیر روی سطوح گذرنده شارها براساس مقادیر محاسبه شده در گره ها یا مراکز سلول ها است. در این راستا، رهیافت بالادست از کارآمدترین روش ها در تخمین مقادیر روی سطوح حجم کنترلی است. رهیافت بالادست با تکنیک های متنوع و دقت های مناسبی در روش های حجم محدود روی انواع شبکه های باسازمان و بی سازمان توسعه یافته است. در پژوهش حاضر، روش بالادست مبتنی بر فیزیک جریان (...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 5  issue 10

pages  1- 15

publication date 2010-03

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

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023