تخمین عددی حرکت رسوبات کف بوسیله روش پخش موج

در این رساله، دو مدل جهت شبیه‏سازی حرکت رسوبات کف با استفاده از روش عددی پخش موج در یک بعد توسعه داده شد. برای تخمین عددی حرکت رسوبات کف، از ترکیبی از مدل‏های معادلات آب‏کم‏عمق و معادل? انتقال رسوب کف استفاده شد. در ابتدا مدل معادلات آب‏کم‏عمق با استفاده از روش پخش موج نوشته شد برای اطمینان از صحت مدل نوشته شده و اعتبارسنجی مدل ارائه شده از معیارهای آب کم عمق استاندارد که در نوشته‏های علمی و مقالات تعریف شده بودند، استفاده کرده و براساس روش آب‏کم‏عمق پیشنهاد شده حل شد. این معیارهای استاندارد در بردارند? مسائل همگن یا مسائل آب‏کم‏عمق با ترم منبع در معادل? مومنتوم بود. مقایس? نتایج حاصل از مدل با معیارها نشان می‏دهد که روش پخش موج در هر یک از این موارد جواب‏های دقیق‏تری را ارائه داد. جهت شبیه‏سازی حرکت رسوبات کف با استفاده از روش عددی پخش موج در یک بعد از دو مدل، یکبار به صورت جفت شده و بار دیگر به صورت جفت نشده استفاده شد. از بین انواع مختلف معادلات تخلی? انتقال جامد، معادل? گرس انتخاب شد. در مدل جفت‏نشده معادلات آب‏کم‏عمق و معادل? انتقال رسوب کف به صورت مجزا حل شد و در این حالت ابتدا معادلات آب‏کم‏عمق تا شرط پایداری موردنظر تکرار شده و قبل از ورود به گام بعدی مقادیر کف بوسیل? معادله انتقال رسوب کف به روز رسانی شد. در مدل جفت شده ابتدا معادلات آب‏کم‏عمق و معادل? انتقال رسوب کف با هم جفت شده و یک ماتریس ضرایب مشترک ایجاد نمود سپس مدل موردنظر با استفاده از روش عددی پخش موج برای ماتریس ضرایب مشترک نوشته شد. ابتدا نتایج مدل‏ها را بدون حضور محدودکننده بدست آورده که نتایج تقریبا قابل قبولی را ارائه کردند. بار دیگر نتایج مدل‏ها با حضور تابع محدودکننده محاسبه شد. با توجه به تحقیقات صورت گرفته از بین محدودکننده‏ها، محدودکنند? mc نتایج بهتری را نسبت به سایر محدودکننده‏ها ارائه کرده به همین دلیل در این رساله از محدودکنند? mc برای حذف نوسانات اضافی استفاده شد. استفاده از توابع محدودکنند? شیب، باعث می‏شوند که روش حاصل، روش با وضوح بالا باشد که جزء دسته روش‏های shock-capturing است. معادلات به صورت صریح حل شده و مدل دارای دقت مرتبه دوم مکانی و زمانی است. برای ارزیابی مدل از پاسخ تخمینی ثابتی استفاده شد و نتایج حاصل از مدل‏ها با آن مقایسه گردید. در نهایت نیز نتایج با مدل روآ هادسون مقایسه شد. نتایج عددی بدست آمده از مدل‏ها نشان می‏دهد که مدل جفت نشده نتایج بسیار خوبی را ارائه کرده که نشان دهند? کارایی مناسب مدل جهت شبیه‏سازی حرکت رسوبات کف است ولی مدل جفت شده به دلیل منفرد بودن ماتریس مجهولات مدل نتایجی با نوسانات کاذب ارائه کرده که نشان می‏دهد این مدل برای شبیه‏سازی عددی مناسب نمی‏باشد.