شبیه سازی دو بعدی الگوی جریان در مجاری روباز با استفاده از شمای تنصیف زمان

یکی از مشخصه های اصلی مدل آب های کم عمق ناچیز بودن بعد قائم جریان در مقایسه با بعد افقی آن بوده، بر این اساس جریان تقریبا افقی در نظر گرفته می شود، و همچنین توزیع فشار در عمق را می توان هیدرواستاتیک در نظرگرفت. این فرضیات موجب ساده سازی معادلات و حل عددی آن می گردد. در روش های احجام محدود با استفاده از شبکه ی نامنظم مثلثی به راحتی می توان هر میدانی با شرایط مرزی پیچیده را مورد تحلیل قرار داد. در حالی که در روش های تفاضل محدود دست یابی به روش-های با دقت بالا بسیار سخت بوده و هزینه محاسباتی بالایی دارد و اعمال شمای تفاضل محدود در میدان های با شرایط مرزی پیچیده، که در عمل زیاد اتفاق می افتد، بسیار سخت و عملا غیر ممکن می باشد. در این تحقیق پس از توسعه مدل عددی دو بعدی جریان به روش حجم محدود در زبان برنامه نویسی فرترن با در نظر گرفتن شمای تنصیف زمان و با استفاده از شبکه بندی مثلثی به بررسی الگوی جریان در کانال های روباز پرداخته شد. همچنین به مقایسه چند مدل آشفتگی صفر معادله ای شامل مدل پارابولیک، طول اختلاط پرانتل و مدل اسماگورینسکی پرداخته شد. نتایج مقایسات با داده های آزمایشگاهی بیانگر دقت بالای مدل عددی در شبیه سازی های صورت گرفته می باشد.

کلیدواژه ها:

الگوی جریان ، کانال روباز ، حجم محدود ، مدل عددی ، تنصیف زمان