توضیحات
خلاصه
در بررسی بسیاري از پدیده هاي طبیعی با معادلاتی مواجه هستیم که با حل این معادلات میتوان به پیش بینی و شبیه سازي از روند این پدیده ها در حالت هاي گوناگون پرداخت. از جمله این معادلات میتوان به معادله ي ناویر-استوکس اشاره کرد که این معادلات توسط روشهاي عددي به صورت تقریبی حل میشود. از جمله این روشها میتوان به روش SPHاشاره کرد که روش عددي بدون شبکه بندي مبنا ذره اي میباشد. در این روش فضاي پیوسته حل به یکسري نقاط مشخص گسسته میگردد که هیچ ارتباطی با یکدیگر ندارند و براحتی میتوانند در کل فضاي مسأله حرکت کنند. از جمله مسایلی که داراي جریان با سطح آزاد، تغییر مکان هاي زیاد سیال میباشد و معادله ناویر استوکس بر حرکت سیال آن حاکم است، مسأله شکست سد است. در مقاله ي حاضر حرکت آب در مسأله ي شکست سد با استفاده از روش عددي SPHمدلسازي گردید. پس از مدلسازي و براي تعیین دقت و صحت مدلسازي، نتایج خروجی از مدلسازي ها از قبیل موقعیت پیشانی موج و پروفیل سطح آب با داده هاي آزمایشگاهی مقایسه شد و از درستی و صحت مدلسازي ها اطمینان حاصل گردید. نتایج حل عددي نشان میدهد که روش ،SPHروشی کارآمد و نسبتاً دقیق در مدلسازي جریان با سطح آزاد و تغییر مکان هاي زیاد است. در ادامه نتایجی که براورد آنها در آزمایشگاه به آسانی امکان پذیر نمیباشد، مانند دبی خروجی از دریچه، ارتفاع سطح آب در دیواره ي بالادست و سرعت پیشانی موج، به منظور شناخت بهتر مسأله ي شکست سد ارایه شده است.
مقدمه
معادله ي ناویر-استوکس بر بسیاري از پدیده هاي سیالاتی حاکم است و با حل آن میتوان پارامترهایی مانند سرعت، فشار، سطح آب و تغییرات چگالی را در پدیده ي مورد نظر بدست آورد. این معادله علیرغم خطی بودن، جز در پدیده هاي ساده در بسیاري از پدیده ها حل دقیقی ندارد و باید با استفاده از روشهاي عددي حل گردد. روشهاي عددي بسته به نوع گسسته سازي فضاي حل دو دسته کلی تقسیم بندي میشوند. دسته اول روش هایی هستند که در آنها نقاط در طول مدت زمان حل مکان ثابتی دارند و حرکت نمیکنند و همچنین بین نقاط با یکدیگر ارتباط مشخص و از پیش تعیین شده اي وجود دارد که به این دسته از روشها، روشهاي عددي بر پایه ي شبکه بندي گفته میشود. از جمله این روشها میتوان به روش اجزا محدود ، روش المان محدود و روش احجام محدود اشاره کرد. گروه دیگري از روشها، روش هایی هستند که در آنها نقاط محاسباتی هیچ ارتباط مشخص و از پیش تعیین شدهاي با نقاط کناري ندارد و میتوانند به راحتی در کل فضاي مسأله حرکت کنند که تحت عنوان روشهاي بدون شبکه شناخته میشوند. در اینگونه روشها، فضاي پیوسته مسأله به مجموعه اي از نقاط گسسته میشوند که این نقاط میتوانند داراي جرم، حجم، چگالی و سرعت باشند.
ABSTRAC
In the study of many natural phenomena, we face equations that solving these equations can predict and simulate the process of these phenomena in different situations. One of these equations is the Navier-Stokes equation, which is solved numerically by approximating equations. One of these methods is the SPH method, which is a numerical method without particle-based networking. In this method, the continuous space of a solution to a set of distinct points is disconnected, which has nothing to do with each other and can easily move around the entire problem space. One of the problems with free-flowing flow is the high fluid displacement and the Navier Stokes equation governs its fluid motion, which is the dam failure problem. In this paper, water movement in dam failure was modeled using SPH numerical method. After modeling and to determine the accuracy of the modeling, the output results from the modeling, such as the position of the wave forehead and the water profile of the water, were compared with the laboratory data and the accuracy of the modeling was assured. The numerical solution results show that the method, SPH, is an efficient and relatively accurate method for flow-free flow modeling and high displacement. In the following, results that are not easily estimated in the laboratory, such as discharge from the valve, the height of the water surface in the upstream wall and the speed of the forehead wave, are presented to better understand the dam failure problem.
INTRODUCTION
The Navier-Stokes equation governs most of the fluid phenomena, and by solving it, parameters such as velocity, pressure, water level, and density variation can be obtained in the desired phenomenon. In spite of its linearity, this equation has no exact solution, except for simple phenomena in many phenomena, and should be solved using numerical methods. Numerical methods are divided into two classes depending on the discretization of the solving space. The first group is the methods in which the points do not have and do not move during the time of solving the space, as well as there is a definite and predetermined relationship between the points with each other, which in this group of methods, numerical methods based on gridding Called. One of these methods can be finite element method, finite element method and finite element method. Another group of methods is the methods in which the computational points do not have any distinct and predetermined relationship with the points and can easily navigate across the entire problem space, known as “non-network methods”. In these methods, the continuous space of a problem is a set of discrete points that can have mass, volume, density, and velocity.
Year: 2011
Publisher : Sixth National Congress on Civil Engineering
By : Hadi Lashkarblouk , Mohammad Reza Chamani , Ahmadreza Pishhvar , Amir Mahdi Halabiyan
File Information: persian Language/ 8 Page / size: 916 KB
Only site members can download free of charge after registering and adding to the cart
سال : 1390
ناشر : ششمین کنـگره ملی مهنـدسی عمـران
کاری از : هادي لشکربلوك ، محمدرضا چمنی ، احمدرضا پیشه ور ، امیرمهدي حلبیان
اطلاعات فایل : زبان فارسی / 8 صفحه / حجم : KB 916
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.