این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۵، شماره ۳، صفحات ۲۵-۳۷
عنوان فارسی شبیه سازی جریان شکست سد به روش نیمه ضمنی ذرات متحرک با تراکم ضعیف (WC-MPS)
چکیده فارسی مقاله روش‌های بدون شبکه (لاگرانژی) مانند روش نیمه‌ضمنی ذرات متحرک (MPS) و هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)، جدیدترین نسل از این روش‌ها در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی می‌باشند که توجه محققین را در مسائل کاربردی که در آنها تغییرشکل‌های بزرگ و ناپیوستگی جریان وجود دارد، به خود جلب کرده-است. هدف از این پژوهش، توسعه و بهبود شبیه‌سازی جریان‌های با سطح آزاد با استفاده از مدل جدید‌نیمه ضمنی ذرات متحرک با تراکم‌پذیری ضعیف (WC-MPS) میباشد. در روشMPS ، مقدار فشار با حل معادله پواسون تعیین می‌شود. حل این معادله نیز به صورت ضمنی انجام می‌گیرد، که مستلزم صرف زمان زیاد برای رایانه است. در مطالعه حاضر، از WC-MPS برای محاسبه فشار استفاده شده‌است. در این روش، از معادله حالت، مشابه روش SPH، بهره گرفته شده‌است. این معادله به صورت صریح حل می‏شود و وقت زیادی از رایانه را اشغال نمی‌کند. به منظور ارزیابی روش و مدل پیشنهادی، مسئله شناخته شده و پرکاربرد جریان ناشی از شکست یک سد مورد بررسی قرار گرفته‌است. برنامه‌نویسی به زبان C انجام شد و آزمایش‌های صحت‌سنجی در خصوص کد نوشته شده صورت گرفت. برای مقایسه رویکرد لاگرانژی با رویکرد اویلری، شکست سد توسط نرم افزار FLOW-3D نیز مدل‌سازی گردیده‌است. نتایج بررسی‌ها و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که هر دو رویکرد دارای دقت قابل قبولی در مدل‌سازی جریان با سطح آزاد می‌باشند. لیکن دقت رویکرد لاگرانژی، به ویژه روش WC-MPS ارائه شده، نسبت به رویکرد اویلری بیشتر است. روش پیشنهادی دارای نوسانات فشار بوده و در ادامه راهکارهای کاهش این نوسانات بررسی گردیده‌است.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Simulation of Dam break flows using ‌ Weakly compressible moving-particle semi-implicit method
چکیده انگلیسی مقاله Simulation of free surface flows using Weakly compressible moving-particle semi-implicit method Mesh-free particle (Lagrangian) methods, such as moving-particle semi-implicit (MPS) and smoothed particle hydrodynamics (SPH), are the newest methods in computational fluid dynamics, which have been applied in flow problems with large deformations and inconsistency. The aim of ths research was to develop and improve the simulation of free surface flows, using the new method of weakly compressible MPS (WC-MPS). In the MPS method, pressure is determined by solving Poisson equation. This equation is solved implicitly, which needs too much computer time. In the present research, the WC-MPS method is used to calculate pressure. In this method, as in SPH method, the state equation is used. This equation is solved explicitly, which does not occupy too much computer time. To evaluate the proposed method, the famous applied flow problem of dam break is analyzed. The program is written in C language and validations are performed for this code. To compare the Lagrangian approach with Eulerian approach, dam break is modeled by using FLOW-3D software too. The results of modeling approaches and physical models showed that both approaches have acceptable accuracy in modeling the free surface flow, but the accuracy of Lagrangian approach, especially the WC-MPS, is more than Eulerian approach. The proposed methos had some pressure oscillations, which were analyzed thereafter. Simulation of free surface flows using Weakly compressible moving-particle semi-implicit method Mesh-free particle (Lagrangian) methods, such as moving-particle semi-implicit (MPS) and smoothed particle hydrodynamics (SPH), are the newest methods in computational fluid dynamics, which have been applied in flow problems with large deformations and inconsistency. The aim of ths research was to develop and improve the simulation of free surface flows, using the new method of weakly compressible MPS (WC-MPS). In the MPS method, pressure is determined by solving Poisson equation. This equation is solved implicitly, which needs too much computer time. In the present research, the WC-MPS method is used to calculate pressure. In this method, as in SPH method, the state equation is used. This equation is solved explicitly, which does not occupy too much computer time. To evaluate the proposed method, the famous applied flow problem of dam break is analyzed. The program is written in C language and validations are performed for this code. To compare the Lagrangian approach with Eulerian approach, dam break is modeled by using FLOW-3D software too. The results of modeling approaches and physical models showed that both approaches have acceptable accuracy in modeling the free surface flow, but the accuracy of Lagrangian approach, especially the WC-MPS, is more than Eulerian approach. The proposed methos had some pressure oscillations, which were analyzed thereafter. Simulation of free surface flows using Weakly compressible moving-particle semi-implicit method
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله خسرو حسینی |
مدیر گروه سازه های هیدرولیکی - دانشکده عمران- دانشگاه سمنان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه سمنان (Semnan university)

احسان جعفری ندوشن | jafari nodoushan
دانشجوی دکتری- دانشکده عمران دانشگاه سمنان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه سمنان (Semnan university)

سید فرهاد موسوی | s f
استاد دانشکده عمران دانشگاه سمنان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه سمنان (Semnan university)

احمد شکیبایی نیا |
محقق، مرکز تحقیقات آب و هوا، دانشگاه ویکتوریا، کانادا

سعید فرزین |
استادیار دانشکده مهندس عمران- دانشگاه سمنان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه سمنان (Semnan university)

نشانی اینترنتی http://mcej.modares.ac.ir/article_13121_5c7239033595b5c17fcd854ccd6398bd.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1242/article-1242-225370.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات