مدلسازی عددی پیشروی موج ناشی از شکست سد و موج منظم بر روی بستر با مانع با استفاده از روش WCSPH

در این مقاله برای شبیه سازی پیشروی موج ناشی از شکست سد بر روی بستر خشک با مانع و همچنین پیشروی موج منظم بر روی یک مانع نفوذناپذیر (دیوارساحلی شیبدار) از مدل هیدرودینامیک ذرات هموار نسبتا تراکم پذیر (WCSPH) استفاده شده است. مدل WCSPH یک مدل عددی لاگرانژی بدون شبکه دو بعدی بوده و سیال را به صورت کمی تراکم پذیر در نظر می گیرد و علاوه بر حل معادلات حاکم بر سیال لزج برای بدست آوردن میدان سرعت و چگالی، از حل معادله حالت برای بدست آوردن فشار استفاده می کند. برای شبیه سازی آشفتگی سیال در روند پیشروی موج بر روی بستر با مانع، از مدل آشفتگی SPS که بوسیله تئوری شبیه سازی گردابه های بزرگ (LES) بدست آمده، استفاده شده است. در تحقیق حاضر، برای بررسی دقت مدل در شبیه سازی پیشروی موج بر روی یک مانع نفوذناپذیر، نتایج مدل عددی حاضر با نتایج آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته است. همچنین نتایج مدل عددی حاضر با نتایج مدل عددی محققین پیشین مورد مقایسه قرار گرفت، که نتایج مدل عددی حاضر از تطابق بهتری با نتایج آزمایشگاهی برخوردار بود. نتایج مدلسازی نشان داد که بسیاری از پدیده های پیچیده که در پیشروی موج در برخورد با مانع اتفاق می افتد، مانند پرش هیدرولیکی، شکست موج و بازتاب های جزئی به خوبی با استفاده از روش WCSPH قابل مدلسازی است. نتایج این تحقیق نشان داد که مدل عددی تهیه شده، ابزاری قوی جهت شبیه سازی پیشروی موج ناشی از شکست سد و موج منظم می باشد.

کلیدواژه ها:

مدلسازی عددی ، هیدرودینامیک ذرات هموار ، پیشروی موج ، شکست سد ، موج منظم