عنوان مقاله :
شبيه‌سازي عددي توامان جريان موج سطح آزاد و جريان در محيط متخلخل با بكارگيري روش هيدروديناميك ذرات هموار شده (SPH)
عنوان به زبان ديگر :
Conjunctive Numerical Simulation of Free-surface Solitary Wave and Flow in Porous Media using Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) Method
پديد آورندگان :
ذونعمت كرماني، محمد دانشگاه شهيد باهنر كرمان , شيباني فرد، حبيبه
كليدواژه :
جريان سطح آزاد تراكم ناپذير , هيدروديناميك ذرات هموار شده , موج تنها , محيط متخلخل
چكيده فارسي :
در اين مقاله از روش عددي لاگرانژي و بدون شبكه هيدروديناميك ذرات هموار شده (SPH) براي شبيه‌سازي موج تنها بر روي محيط متخلخل استفاده شده است. معادلات حاكم بر جريان امواج با استفاده از اين روش گسسته‌سازي شده و با الگوريتم دو گام جزئي حل مي‌شوند. به منظور مدل‌سازي حركت موج تنها روي محيط متخلخل با روش عدديSPH ، با افزودن معادلات جريان در محيط متخلخل و اعمال شرايط مرزي بين فصل مشترك محيط متخلخل و غير متخلخل (با در نظر گرفتن مرز به ارتفاع برابر با فاصله اوليه بين ذرات و اعمال معادلات پيوستگي مربوطه)، كد رايانه‌اي مساله توسط نويسندگان تهيه شد. به منظور صحت‌سنجي مدل عددي، نتايج حاصل با جواب‌هاي تحليلي مدل‌سازي موج تنها و با استفاده از درصد ميانگين خطاي نسبي مورد ارزيابي و تاييد قرار گرفت. همچنين نتايج حاصل از شبيه‌سازي موج تنها بر روي محيط متخلخل نشان‌دهنده دقت قابل قبول مدل عددي تهيه شده مي‌باشد، به طوري‌كه درصد ميانگين خطاي نسبي براي نتايج مدل‌سازي عددي نسبت به نتايج تئوري در محاسبه ارتفاع موج 3/54 درصد برآورد شده است.
چكيده لاتين :
In this study, Lagrangian numerical method and free-mesh smoothed particle hydrodynamics were used to simulate solitary wave in the porous media. Equations governing the wave flows were also solved using SPH discrete method with two-step fractional algorithm. A computer code was developed in order to simulate solitary wave on porous media (soil) with smoothed particle hydrodynamics method. For this purpose, flow equations in porous media and boundary conditions between the interaction of the two porous and non-porous media were also implemented. In order to validate the numerical model, numerical results were compared with analytical solution by simulating a solitary wave using mean percentage of relative error criterion. Moreover, results from simulation of solitary wave on a porous media showed acceptable accuracy of the numerical model with mean percentage of relative error of 3.54% for numerical modeling results versus the theoretical results.
