روش چندشبکه ای در حل جریان های دارای سطح آزاد

در سال های اخیر، روش های عددی زیادی برای شبیه سازی سطح آزاد و همچنین مدل سازی حرکات اجسام صلب غوطه ور در سیال ابداع شده است. در این مقاله برای شبیه سازی حرکات شناورها، از روش حجمی CICSAM استفاده شده و برای کوپل سرعت و فشار در دامنه محاسباتی از تکنیک گام جزئی بهره گرفته شده است. برای بالا بردن دقت شبیه سازی، لازم است تعداد سلول ها در دامنه محاسباتی افزایش یابد که این امر باعث افزایش مدت شبیه سازی می شود. به همین دلیل، از روش چند شبکه ای برای حل معادله پوآسون فشار استفاده شده و بر این اساس برای درشت سازی شبکه، الگوریتم تراکمی مورد استفاده قرار گرفته است. قابل ذکر است که برای این کار، لازم است شبکه هایی که به طور کامل بی ساختار هستند در مسئله لحاظ شوند. برای سنجش میزان دقت الگوریتم اعمالی، چند مدل سازی نمونه، از جمله حفره دوطرفه، شکست سد با مانع و محاسبه مقاومت بارج مورد بررسی قرار گرفته اند. بر اساس نتایج عددی، ملاحظه می شود که روش چندشبکه ای قادر است سرعت حل معادلات را 5/1 تا 2 برابر افزایش دهد. همچنین، با مقایسه سیکل های متفاوت V و W در روش چند شبکه ای، ملاحظه می شود که سیکل W در اغلب موارد بهتر از سیکل V عمل می کند.

کلیدواژه ها:

روش چند شبکه ای ، روش گام جزئی ، روش حجم سیال ، جریان سطح آزاد