روش بهبود یافته هیدرودینامیک ذرات روان برای شبیه سازی جریان سرریز لبه تیز

  • سال انتشار: 1398
  • محل انتشار: فصلنامه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز، دوره: 49، شماره: 96
  • کد COI اختصاصی: JR_CEEJ-49-96_009
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 315
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

علی مهدوی

گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اراک

چکیده

تحقیق پیش رو به بررسی عددی جریان روگذر از یک سرریز لبه تیز بر اساس روش هیدرودینامیک ذرات روان در حالت دو بعدی می­پردازد. میدان جریان حاصل شدیدا پویا بوده و سطح آزاد آن به دلیل جریان روگذر تغییر شکل و انحنای زیادی دارد. دامنه حل در امتداد افق بین مرزهای ورودی (بالادست) و خروجی جریان (پایین دست) گسترش یافته حال آن که جریان در امتداد قائم بین کف آبراهه و سطح آزاد متحرک محدود است. رویکردی متفاوت برای شروع محاسبات و اختصاص شرایط اولیه پیشنهاد شده است که همگرایی نسبتا سریع جریان به حالت ماندگار را به دنبال دارد. همچنین جمله تصحیح هیدرواستاتیک با هدف بهبود خاصیت حفظ حجم سیال به معادله بقای جرم در شکل گسسته افزوده شده است. صحت این ادعا با شبیه­سازی طولانی مدت مخزن هیدرواستاتیک در حضور و نیز عدم حضور جمله مذکور تصدیق می­شود. افزون بر آن، نتایج از افزایش دقت محاسبات در پیش­بینی تراز افتان آب در مخزن بالادست سرریز برای حالت بدون جریان ورودی حکایت می­کند. بدین منظور یک رابطه تقریبی در قالب حل تحلیلی معادله بقای جرم ارائه شده است. ضمن مقایسه نتایج تحقیق حاضر با داده­های آزمایشگاهی موجود برای نیم­رخ تیغه جریان عبوری از سرریز و نیز توزیع سرعت و فشار، تطابقی رضایت­بخش حاصل شده است.

کلیدواژه ها

شرایط مرزی جریان ورودی و خروجی, توزیع غیرهیدرواستاتیک فشار, معادلات ناویر- استوکس, روش لاگرانژی

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.