شبيه‌سازي عددي تك فازي و دو فازي شكست سد با استفاده روش هيدروديناميك ذرات هموار شده

Numerical simulation two phase and single phase smooth particle hydrodynamics modeling of Dam break

خلاصه هدف از مقاله حاضر، توسعه مدل عددي چند فازي بر اساس روش هيدروديناميك ذرات هموار شده (Smoothed Particle Hydrodynamics ) به منظور بررسي جريان آب‌ و هوا در شكست سد است. اجراي تحقيق حاضر در دو بخش اصلي صورت پذيرفته است .در بخش اول ابتدا مدل تك فازي، بر پايه روش مذكور تهيه شده است. سپس مدل دو فازي براي شبيه‌سازي جريان آب و هوا توسعه پيدا كرده است. در مدل دوفازي انتقال هوا SPH، به منظور شبيه‌سازي حركت ذرات هوا، تكنيك جديد معرفي شده است. در اين تكنيك، اثر ذرات هوا در شبيه‌سازي حركت ذرات آب در نظر گرفته شده است. به منظور صحت سنجي مدل عددي، عملكرد مدل هيدروديناميك SPH تك و دو فازي با انجام شبيه‌سازي مسئله سطح آزاد شكست سد، بررسي شده است. نتايج شبيه‌سازي‌ها نشان از دقت خوب مدل عددي در شبيه‌سازي جريان‌هاي سطح آزاد به صورت دو فازي است.

The purpose of this paper is to develop a multi-phase numerical model based on the smoothed particle hydrodynamics method of poured particles in order to investigate the flow of weather in dam failure. . The implementation of this research has been done in two main sections. In the first part, the first-phase model was developed based on the above-mentioned method. Then, a two-phase model has been developed to simulate the flow of weather. In the two-phase SPH transition model, a new technique is introduced to simulate the motion of airborne particles. In this technique, the effect of air particles on the simulation of the motion of water particles is considered. In order to validate the numerical model, the performance of single and two phases smooth particle hydrodynamics model is investigated by simulating the free-decommissioning problem of dam break. The results of simulations show a good accuracy of the numerical model in simulating free-flow currents in a two-phase fashion.