نام پژوهشگر: ساجده فرمانی خانکهدانی

مدل سازی عددی امواج ناشی از شکست سد روی بستر ناهموار با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار شده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه شهید باهنر کرمان - دانشکده مهندسی 1393
  ساجده فرمانی خانکهدانی   غلامعباس بارانی

در این تحقیق امواج ناشی از شکست سد روی بستر ناهموار با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار شده تراکم ناپذیر (isph) مدل سازی شده است. روش isph یک روش لاگرانژی و بدون نیاز به شبکه بندی و مبتنی بر ذرات می باشد. معادلات حاکم در این مدل، معادلات بقای جرم و اندازه حرکت می باشند که با روش دو گام جزئی حل شده اند. در گام اول معادلات ناویر استوکس بدون در نظر گرفتن جمله فشار و تراکم ناپذیری حل می شوند. در گام بعد با اعمال جمله فشار و استفاده از معادله پیوستگی موقعیت و سرعت دقیق ذرات به دست می¬آید. در مدل حاضر چگالی با شیوه جدید به ذرات اختصاص داده شده است. با استفاده از این شیوه، مدل هیدرودینامیک ذرات هموار شده تراکم ناپذیر حاضر پایدار شد. به منظور بررسی کارایی مدل حاضر و اعتبارسنجی آن، مسئله شکست سد در کانال هموار با بستر مرطوب و خشک و کانال با مانع با انتهای باز مورد بررسی قرار گرفته است. در انتها نیز برای یک کانال با هندسه کوچک و انتهای بسته، اثر مانع در ایجاد امواج مثبت و منفی مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج مدل سازی نشان می دهد که بسیاری از پدیده های پیچیده که در جریان های شکست سد به خصوص هنگام برخورد با مانع رخ می دهند، مانند پرش های هیدرولیکی، بازتاب های جزئی، انتشار امواج مثبت و منفی و برهم کنش آن ها به خوبی با روش isph قابل مدل¬سازی است. همچنین حداکثر خطای بدست آمده از مقایسه نتایج مدل عددی و داده های آزمایشگاهی ( برای کانال با مانع) 11.7 درصد و شاخص های آماری r2 و rmse به ترتیب 0.94 و 0.044 می باشد. بنابراین مطابقت خوب نتایج مدل حاضر با داده های آزمایشگاهی نشان می دهد که مدل isph ابزاری قدرتمند برای شبیه سازی مسائل پیچیده جریان می باشد.