استفاده از یک روش ale تطبیقی برای شبیه سازی انفجار زیر آب با در نظر گرفتن فرآیند کاویتاسیون

اهمیت بررسی پدیده انفجار زیر آب بر کسی پوشیده نیست. عمده کاربرد این مساله، حفاظت از سازه های دریایی در برابر انفجارهای ناخواسته ویا تخریب آنها توسط انفجارهای عمدی است. در این پایان نامه پدیده انفجار زیرآب به صورت دوبعدی شبیه سازی شده است. از معادلات اویلر برای توصیف رفتار سیال استفاده شده است و معادلات حالت گاز ایده آل و تیت، به ترتیب برای حباب حاوی مخلوط گازی و محیط آب پیرامون آن بکار گرفته شده اند ضمن اینکه از معادله حالت اصلاح شده ی اشمیت برای شبیه سازی پدیده کاویتاسیون استفاده شده است. روش عددی بکارگرفته شده برای حل جریان، روش مرتبه دوم ale است. این روش با استفاده از شبکه ای بدون ساختار و با اجزاء متحرک، ضمن ردیابی مرز بین محیط های مایع و گاز، از پیچیده شدن المان های شبکه جلوگیری می کند. برای تولید شبکه ی بدون ساختار، الگوریتم دلانی مورداستفاده قرارگرفته است و برای بدست آوردن تابع شار عددی بر روی اضلاع شبکه از حل دقیق مساله ریمان استفاده شده است. به منظور افزایش دقت و تسخیر هرچه بهتر فیزیک جریان و نیز تسریع فرایند حل، تکنیک تطبیق شبکه اعمال شده است بدین ترتیب که در نواحی از میدان حل که گرادیان بالاتر از یک آستانه بالای معلوم دارند، شبکه بطور خودکار ریز شده و بالعکس، در نواحی با گرادیان پایین تر از یک آستانه پایین معلوم، شبکه درشت می شود. برای تشخیص مناطقی از شبکه که به ریز یا درشت شدن نیاز دارند از معیارهای و استفاده شده که فشار مرکز المان است. همچنین برای تعدیل آثار نامطلوب ناپایداری های عددی برروی شبیه سازی، از یک هموارساز مربعات کمینه استفاده شده است. روش مربعات کمینه در تامین این مهم که طی عمل هموارسازی کمترین میزان ممکن از بقای جرم و ممنتوم را از دست داده باشیم، بسیار توانمند است.