مقایسه روش‌های شبکه بولتزمن و تفاضل محدود در حل هم‌زمان معادلات آب زیرزمینی و انتقال آلودگی

نویسندگان

علی اکبر حکمت زاده استادیار دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی شیراز

ناصر طالب بیدختی استاد بخش راه و ساختمان، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز

هاتف کشاورزی کارشناس ارشد آب و سازه‌های هیدرولیکی، دانشکده مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی شیراز

چکیده مقاله:

روش شبکه بولتزمن یک روش عددی قدرتمند برای شبیه‌سازی جریان سیال است. برای بیان روابط حاکم بر جریان آب زیرزمینی در محیط متخلخل دو رویکرد اصلی وجود دارد. رویکرد اول استفاده از معادله ناویر استوکس و رویکرد دوم استفاده از معادله انتشار برای جریان می‌باشد. در این پژوهش برای جریان آب زیرزمینی از رویکرد دوم استفاده شده است. همچنین معادله حاکم بر انتقال آلودگی در محیط متخلخل، معادله انتقال-پخش می‌باشد. حل هم‌زمان معادلات جریان و انتقال آلودگی به وسیله روش شبکه بولتزمن در این پژوهش برای اولین بار صورت پذیرفت. همچنین از روش تفاضل محدود صریح و کرنک نیکلسون برای مقایسه با روش شبکه بولتزمن استفاده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که روش شبکه بولتزمن قادر به حل هم‌زمان معادله آب زیرزمینی و انتقال آلودگی با دقت بالایی است، به طوریکه دقت آن با روش کرنک نیکلسون برابر می‌باشد، اما سرعت اجرای آن بسیار بیشتر از روش کرنک نیکلسون است. در ضمن در مقایسه با روش تفاضل محدود صریح، روش شبکه بولتزمن در حل معادلات فوق دارای محدوده پایداری و سازگاری بزرگتری می‌باشد. در این رابطه عدد پکلت شبکه کوچکتر از 7 برای روش شبکه بولتزمن D1Q2 پیشنهاد می‌شود.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

ثبت نام

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مقایسه روش های شبکه بولتزمن و تفاضل محدود در حل هم زمان معادلات آب زیرزمینی و انتقال آلودگی

روش شبکه بولتزمن یک روش عددی قدرتمند برای شبیه سازی جریان سیال است. برای بیان روابط حاکم بر جریان آب زیرزمینی در محیط متخلخل دو رویکرد اصلی وجود دارد. رویکرد اول استفاده از معادله ناویر استوکس و رویکرد دوم استفاده از معادله انتشار برای جریان می باشد. در این پژوهش برای جریان آب زیرزمینی از رویکرد دوم استفاده شده است. همچنین معادله حاکم بر انتقال آلودگی در محیط متخلخل، معادله انتقال-پخش می باشد. ...

متن کامل

حل معادلات لایه مرزی آرام به روش های توایتز- والز و تفاضل محدود

تاکنون محققان بسیاری روش های گوناگونی برای حل معادلات لایه مرزی ارائه نموده اند. این روش ها براساس روش های عددی یا روش های تحلیلی بوده است. در مطالعه حاضر، معادلات لایه مرزی به دو روش حل شده اند. ابتدا روش توایتز- والز و شکل انتگرالی معادلات لایه مرزی بیان گردیده است. سپس روش تفاضل محدود به صورت صریح بیان شده و معادلات لایه مرزی بر این اساس گسسته سازی گردیده اند. در نهایت، روشهای مذکور برای تح...

متن کامل

مقایسه بین متدهای تفاضل محدود و حجم محدود و اجزا محدود در حل یک مساله انتقال حرارت دو بعدی در یک بلوک

در این مقاله به کمک روش های گوناگون عددی به تحلیل انتقال حرارت در یک جسم جامد مرکب متشکل از چند نوع ماده مختلف پرداخته شده است. مساله با شرایط مرزی شار صفر و انتقال حرارت جابجایی در حالت دو بعدی حل گردیده است. مساله ابتدا به وسیله برنامه نوشته شده به زبان فرترن با متد کلی تفاضل محدود و در سه فرم صریح ، کرانک نیکلسن و ضمنی حل و کانتورهای دما و بردارهای شار حرارتی در جسم به وسیله نرم افزار Tecp...

متن کامل

مقایسه تأثیر وضعیت طاق باز و دمر بر وضعیت تنفسی نوزادان نارس مبتلا به سندرم دیسترس تنفسی حاد تحت درمان با پروتکل Insure

کچ ی هد پ ی ش مز ی هن ه و فد : ساسا د مردنس رد نامرد ي سفنت سرتس ي ظنت نادازون داح ي سکا لدابت م ي و نژ د ي سکا ي د هدوب نبرک تسا طسوت هک کبس اـه ي ناـمرد ي فلتخم ي هلمجزا لکتورپ INSURE ماجنا م ي دوش ا اذل . ي هعلاطم ن فدهاب اقم ي هس عضو ي ت اه ي ندب ي عضو رب رمد و زاب قاط ي سفنت ت ي هـب لاتـبم سراـن نادازون ردنس د م ي سفنت سرتس ي لکتورپ اب نامرد تحت داح INSURE ماجنا درگ ...

متن کامل