این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی عمران مدرس، جلد ۱۵، شماره ۲، صفحات ۲۳-۳۴
عنوان فارسی شبیه‌سازی دوبُعدی جریان آب و رسوب در پدیده شکست سد با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)
چکیده فارسی مقاله روروش هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)، یک روش بدون شبکه‌بندی، لاگرانژی و ذره‌ای می‌باشد که به علت طبیعت بدون شبکه‌بندی و توانایی این روش در شبیه‌سازی پدیده‌های پیچیده، استفاده از آن در مکانیک سیالات و جامدات توسعه یافته است. این مقاله شامل شبیه‌سازی جریان دوفازی آب و رسوب در پدیده شکست سد با استفاده از روش SPH می-باشد. معادلات حاکم بر جریان شامل معادله مومنتم، پیوستگی، معادله حالت فشار و معادله XSPH (برای محاسبه موقعیت ذرات) می‌باشند. رسوبات به‌صورت سیالات غیرنیوتنی رفتار می‌کنند که برای شبیه‌سازی آنها از مدل‌های سیالات غیرنیوتنی استفاده شده است. رسوبات با استفاده از روش ترکیبی دو مدل کراس و بینگهام شبیه‌سازی شده‌اند. برای صحت‌سنجی مدل، ابتدا نمونه تک فازی شکست سد بررسی و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی و عددی سایر محققین مقایسه شده است. سپس دو نمونه دو فازی شکست سد با ابعاد مختلف بررسی شده که نتایج نمونه1 با نتایج آزمایشگاهی [31] و نتایج نمونه2 با نتایج آزمایشگاهی [1] مقایسه و میزان خطا محاسبه شده است. مقدار خطای بدست آمده از مقایسه تغییرات ارتفاع رسوبات در فواصل 5 و 14 سانتیمتری مخزن در نمونه عددی و آزمایشگاهی به‌ترتیب برابر با 55/6 و 94/5 درصد می‌باشد. مقایسه نتایج نشان ‌می‌دهد که مطابقت خوبی بین نتایج عددی و آزمایشاهی وجود دارد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله جریان دو فازی، رسوب، هیدرودینامیک ذرات هموار،
عنوان انگلیسی 2D Simulation of Water and Sediment Flow in Dam Break by Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)
چکیده انگلیسی مقاله Computational Fluid Dynamics (CFD) implementations are also classified as the Lagrangian and Eulerian methods. Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) is a mesh free particle method based on Lagrangian formulation with a number of advantages. This method is obtained approximate numerical solutions of the equations of the fluid dynamics by replacing the fluid with a set of particles. All particles carry their properties and then the advection is taken care automatically. In contrast, Eulerian mesh based numerical methods have difficulties such as the problem of numerical diffusion due to advection terms. Because of the simplicity and robustness of SPH, this numerical method has been extended to complex fluid and solid mechanics problems. The important advantage of SPH is that the muli-phase flows can be modeled by SPH and each particle can be assigned to a different phase. In this paper, the SPH method is used for simulating water and sediment flow in dam break problem. The government equations are momentum and continuity equations which are described in a Lagrangian framework. Also, the compressible flows are modeled as a weakly compressible flow via the equation of state. The XSPH equation is applied for each particle movement at each time step. The Wendland kernel is applied as smoothing function. Sediments are treated as non-Newtonian fluid and for simulating them the non-Newtonian models are used. In this paper, the combination of two rheological models named Bingham and Cross is used. The predictor- corrector algorithm is applied. The time step is controlled by Courant condition (CFL), the forcing terms and the viscous diffusion terms. On the other hand, the laboratory experiment of dam break is performed and the new experimental set up was built. At first, the column of water with a height of 0.5 m and the wide of 0.25 m is blocked by a partition gate. The bottom of the water column is covered with non cohesive sediments. The sediments are sands with d50=1.4 mm. The partition gate separates the water column from the downstream channel and the speed of partition gate is more important. Then the partition gate is removed with a specific velocity. The partition gate opens completely from above with a constant speed of 0.6 m/s. The flow motion is recorded by digital camera system. Finally, a comparison between experimental results and computational results is carried out and the errors are calculated. The error of sediment height variations in specific horizontal distances (x=5 cm and 14 cm) in reservoir are 6.55% and 5.94%, respectively. Also, the sediment surface profiles are shown in different times. The comparisons are shown good agreements between numerical and experimental results. The good agreement proves the ability of the present SPH model to simulating two phase flows.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله Two phase flow, Sediment, SPH
نویسندگان مقاله سیده لیلا رضوی طوسی | seyedeh leila razavi toosi
دانشگاه تربیت مدرس
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)

سید علی ایوب زاده | seyed ali
دانشگاه تربیت مدرس
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)

علیرضا ولی زاده |
دانشگاه لرستان
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه لرستان (Lorestan university)

نشانی اینترنتی http://mcej.modares.ac.ir/article_12843_fc011617ac1a4e35ba4e8ddb89373433.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1242/article-1242-225408.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