بررسی و به دست آوردن سطح آزاد جریان دو فازی به کمک روش level set

پایان نامه
چکیده

جریان های سطح آزاد در مسائل مختلف مهندسی نظیر، کاویتاسیون و چوشش و حرکت رودخانه ها و دریاچه ها و دریاها کاربرد دارد. کارهای زیادی چه تحلیلی و چه آزمایشگاهی یا عددی بر روی این دسته از جریان ها انجام شده که اولین آن به کار یانگ و لاپلاس بر می گردد. به علت پیچیدگی های موجود در این دسته از مسائل (که شامل تغییر شکل سطح و یا تقسیم شدن آن و یا تاثیرات غیر خطی و انتقال جرم و حرارت و غیره است) کارهای تحلیلی صورت گرفته تا کنون، از واقعیت جریان های دو فازی فاصله زیادی دارد. محدودیت در کارهای تحلیلی و آزمایشگاهی، دینامیک سیالات محاسباتی را به ابزار اصلی مدل کردن چنین جریان هائی تبدیل کرده است. از این رو به کار بردن روش عددی مناسب برای مدل کردن این مسائل اهمیت ویژه ای پیدا می کند. بدین منظور روش های عددی بیشماری در چهار دهه گذشته ایجاد شده است. در این تحقیق از روش level set در شبکه ثابت برای مدل سازی جریان دوفازی استفاده شده است. در این روش از تابعی تحت عنوان level set برای به دست آوردن مکان سطح استفاده می شود که مقدار صفر آن مبین مکان سطح است. مقدار صفر این تابع با سرعت سطح آزاد جریان، حرکت می کند و در هر لحظه با تعیین مکان مقدار صفر این تابع، مکان سطح را می توان به راحتی به دست آورد. نکته حائز اهمیت آن است که بایستی از بوجود آمدن گرادیان های شدید و یا خفیف در این تابع جلوگیری کرد چرا که محاسبه بردار عمود بر سطح در حالتی که گرادیان ها شدید باشد و یا تعیین ضخامتی ثابت برای سطح، عملی غیرممکن می شود. مطلوب است که این تابع را به صورت تابع فاصله-علامت مقداردهی کنیم که باعث می شود گرادیان در همه جا مقدار ثابت و برابر با یک پیدا می کند و سطح نیز ضخامت یکسانی پیدا می کند، بدین منظور اعمال یک مرحله میانی تحت عنوان بازمقداردهی امری اجتناب ناپذیر است. یکی از معایب اعمال این روش، ثابت نگه داشتن موقعیت سطح در طول این مرحله است. در این تحقیق دو هدف عمده دنبال شده است. اول گسترش روشی عددی برای کوپل کردن معادلات روش level set و ناویه-استوکس در مختصات منحنی الخط است. بدین منظور از روش eno در مختصات منحنی الخط برای گسسته سازی معادلات level set استفاده شده است. دومین هدف ارائه روشی، برای بهبود مشکل بقای جرم ایجاد شده در مرحله بازمقداردهی است.

منابع مشابه

به دست آوردن رابطه‌ی‌خیز تیربتنی تحت بارانفجار به کمک روش سطح پاسخ

Conventional analysis and design of reinforced concrete beams under blast load requires a long process. In addition to being time consuming, this method does not determine the extent of the influence of the geometric parameters of the beam and the load. To overcome this problem, in this research, the effect of each of these parameters is investigated using the mathematics response surface metho...

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

بررسی روش تحلیل فراخ و ارائه‌ی روشی جدید برای به دست آوردن بردار وزن قطعی از ماتریس‌های مقایسات زوجی فازی

چالش اصلی در حل مسائل فرایند تحلیل سلسله‌مراتبی فازی، محاسبات فازی و رتبه‌بندی اعداد فازی با استفاده از روش‌های مختلفی است که برای این کار وجود دارد. از آنجا که در روش تحلیل فراخ وزن‌های دقیق عناصر استخراج می‌شود، نیاز به محاسبات اضافی فازی و رتبه‌بندی اعداد فازی از بین می‌رود. این روش تاکنون در تحقیقات بسیار زیادی کاربرد داشته است اما در نوشتار حاضر نشان داده می‌شود که وزن‌های این روش صحیح نیس...

متن کامل

تحلیل جریان فلزات و انتشار امواج الاستیک-پلاستیک در هنگام برخورد به کمک روش اویلری ذره-سطح مبنا(particle-level set)

در این پروژه یک روش حجم محدود اویلری با معادله حالت دلخواه برای شبیه سازی عددی رفتار الاستیک ـ پلاستیک مواد جامد تراکم پذیر در هنگام برخورد شدید، ارایه شده است. معادلات حاکم شامل معادلات بقای جرم، مومنتوم و انرژی به همراه معادلات تکامل برای تنش های کاهیده هستند که در شکل بقایی اویلری حل می شوند. از آن جا که در روش اویلری محل مرزهای ماده، به طور جداگانه تعیین می شود، الگوریتم حل نیز در هر پله ی ...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شیراز

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023