نام پژوهشگر: سمیرا شفیعا
سمیرا شفیعا علی شهیدی
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.