مدلسازی شکست سد با استفاده از روش بدون شبکه مبنا ذره ای SPH

در بررسی بسیاری از پدیدههای طبیعی با معادلاتی مواجه هستیم که با حل این معادلات میتوان به پیشبینی و شبیهسازی از روند این پدیدهها درحالتهای گوناگون پرداخت. از جمله این معادلات میتوان به معادله ی ناویر-استوکس اشاره کرد که این معادلات توسط روش های عددی به صورت تقریبی حل می شود. از جمله این روشها میتوان به روشSPH اشاره کرد که روشعددی بدون شبکهبندی مبنا ذرهای میباشد. در این روش فضای پیوسته حل به یکسری نقاط مشخص گسسته میگردد که هیچ ارتباطی با یکدیگر ندارند و براحتی میتوانند در کل فضای مسأله حرکت کنند. از جمله مسایلی که دارای جریان با سطح آزاد، تغییر مکانهای زیاد سیال میباشد و معادله ناویر استوکس بر حرکت سیال آن حاکم است، مسأله شکست سد است. در مقاله ی حاضر حرکت آب در مسأله ی شکست سد با استفاده از روش عددیSPH مدل سازی گردید. پس از مدل سازی و برای تعیین دقت و صحت مدل سازی، نتایج خروجی از مدل سازی ها از قبیل موقعیت پیشانی موج و پروفیل سطح آب با داده های آزمایشگاهی مقایسه شد و از درستی و صحت مدل سازی ها اطمینان حاصل گردید. نتایج حل عددی نشان می دهد که روشSPH روشی کارآمد و نسبتاً دقیق در مدل سازی جریان با سطح آزاد و تغییر مکان های زیاد است. در ادامه نتایجی که براورد آنها در آزمایشگاه به آسانی امکان پذیر نمی باشد، مانند دبی خروجی از دریچه، ارتفاع سطح آب در دیواره ی بالادست و سرعت پیشانی موج، به منظور شناخت بهتر مسأله ی شکست سد ارایه شده است.

کلیدواژه ها:

مدل سازی ، روش عددی SPH شکست سد ، موقعیت پیشانی موج ، پروفیل سطح آب