نام پژوهشگر: حبیبه شیبانیفرد
حبیبه شیبانی فرد محمد ذونعمت کرمانی
در این پایان نامه از روش عددی لاگرانژی و بدون شبکه هیدرودینامیک ذرات هموار شده (sph) برای شبیه سازی امواج شکست سد و موج تنها (مشابه با موج ایجاد شده در آبیاری موجی) استفاده شده است. معادلات حاکم بر جریان امواج با استفاده از روش sph گسسته سازی شده و با الگوریتم دو گام جزئی حل می شوند. این الگوریتم شامل دو مرحله است. در مرحله اول معادله ناویه-استوکس بدون در نظر گرفتن جمله فشار برای تمامی ذرات حل می شود (مرحله پیش بینی) و اما به دلیل ارضاء نشدن شرط تراکم ناپذیری، مرحله دیگری که در آن معادله پواسون برای اعمال جمله فشار و حاکمیت پیوستگی حل می گردد (مرحله تصحیح)، در محاسبات وارد می شود. بعد از انجام این مراحل سرعت، موقعیت، چگالی و فشار برای تمامی ذرات محاسبه می شود، و محاسبات بالا تا رسیدن به زمان مورد نظر در مسأله تکرار می شوند. به منظور مدل سازی مسأله حرکت موج تنها بر روی محیط متخلخل (غیر صلب و نفوذ پذیر)، با اضافه کردن معادلات جریان در محیط متخلخل و تغییرات لازم در شرایط مرزی و در نظر گرفتن مسأله برای دو قسمت محیط متخلخل (خاک) و محیط آب، کد مورد نظر برای حل مسأله در محیط متخلخل تهیه شده است. به منظور صحت سنجی نتایج در کلیه مسائل مدل سازی شده از درصد میانگین خطای نسبی استفاده شده است. ارزیابی دقت و عملکرد مدل عددی بیانگر قابلیت بالای مدل عددی مورد نظر در شبیه سازی حرکت موج تنها و موج شکست سد بر روی محیط صلب و محیط متخلخل است. همچنین در این تحقیق تأثیر فاصله اولیه بین ذرات و نیز تأثیر نوع تابع هموار استفاده شده برای تقریب توابع بر نتایج مدل سازی بررسی شده اند و در ادامه دو مورد شبیه سازی دیگر، یکی پیش روی امواج حاصل از شکست سد بر روی محیط متخلخل و دیگری برخورد موج حاصل از شکست سد با یک مانع صلب و مستطیلی شکل نیز مدل سازی شده اند. نتایج حاصل از شبیه سازی موج تنها بر روی محیط متخلخل نشان دهنده دقت خوب مدل عددی تهیه شده می باشد. به طوریکه درصد میانگین خطای نسبی برای نتایج مدل سازی عددی نسبت به نتایج تئوری 3/54 درصد برآورد شده است.