مدل سازی عددی جریان ورودی به مخزن با بستر مرطوب با استفاده از یک الگوریتم پخش موج اصلاح شده

یکی از چالش های مهم در علوم مهندسی، بررسی دقیق پدیده های فیزیکی می باشد. پژوهش حاضر مربوط به یک مخزن با بستر تر می باشد که ورود آب به داخل آن در سه حالت بررسی می شود. هنگام ورود آب به مخزن، حالت های مختلفی از جریان رخ می دهد که از نظر مدل سازی هیدرولیکی بسیار پیچیده می باشد. این پیچیدگی به طور کلی مرتبط با مکانیزم های مختلف جریان در هنگام ورود به آب مخزن و پخش جریان روی بستر می باشد که بایستی با استفاده از معادلات ناویر استوکس با سطح آزاد و به صورت سه بعدی مدل سازی گردد. به دلیل پیچیدگی زیاد و زمان بر بودن مدل سازی معادلات ناویر استوکس، از معادلات آب های کم عمق با فرض فشار هیدرواستاتیک استفاده می شود. حالت اول مربوط به ورود آب به داخل مخزن از کف می باشد. در حالت دوم، جریان ورودی از بالا و وسط مخزن مورد بررسی قرار می گیرد و سپس ورود آب از بالا و کناره های مخزن مدل سازی می گردد. برای هر کدام از این حالت ها، یک عدد بدون بعد بر اساس سرعت ورودی، طول دهانه و ارتفاع سقوط تعریف می گردد که نشان دهنده ی محدوده ای قابل اطمینان برای همخوانی میان نتایج می باشد. در نهایت، نتایج حاصل از حل عددی با استفاده از معادلات آب های کم عمق با نتایج نرم افزار استار سی دی که حل کننده معادلات ناویر-استوکس می باشد، مقایسه می گردد. طبق بررسی ها، نتایج از مطابقت خوبی برخوردار می باشند.

کلیدواژه ها:

Wave Propagation Algorithm ، Shallow Water Equations ، Navier-Stokes Equations ، Numerical Modelling ، STAR-CD software ، الگوریتم پخش موج ، معادلات آب های کم عمق ، معادلات ناویر استوکس ، مدل سازی عددی ، نرم افزار استار سی دی