نام پژوهشگر: سمیه صدری

توسعه یک الگوریتم عددی حجم محدود برای حل جریان های با سطح آزاد
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی 1390
  سمیه صدری   محمدرضا شاه نظری

جریان سیال همراه با سطح آزاد از جمله مباحث مهم در سیالات به شمار می رود. در این نوع از جریان ها ، موقعیت مرز، تنها در آغاز کار مشخص بوده و مکان های بعدی آن باید در طول زمان محاسبه گردد. استفاده از معادلات و شرایط مرزی این کار را میسر می سازد. این معادلات معمولاً به روش های عددی حل می شوند. روش عددی مورد استفاده در این تحقیق شامل سه مرحله کلی می باشد: شبکه بندی سیال، حل معادلات حاکم و محاسبه سطح آزاد. میدان حل با استفاده از گرید یکجا و مش های یکنواخت شبکه بندی می گردد. سپس معادلات ناویر استوکس با روش حجم محدود و با استفاده از الگوریتم سیمپل حل می شوند تا میدان سرعت و فشار محاسبه گردد. در نهایت مقادیر کسر حجمی محاسبه شده و شکل سطح آزاد رسم می گردد. نتایج به دست آمده از حل عددی با استفاده از matlab با نتایج حاصل از مدل سازی در نرم افزار فلوئنت و موارد مورد استناد دیگر صحه گذاری شده است. جریان ناشی از شکست سد، به عنوان یکی از مسائل مرجع در مدلسازی عددی مسائل هیدرولیک مورد بررسی قرار گرفته است. برنامه کامپیوتری تهیه شده قادر به بررسی سایر جریان های شامل سطح آزاد نیز بوده و قابلیت ارتقاء به حل های پیچیده تر را نیز دارد.