تاثیر چیدمان اولیه ذرات در مدل‎سازی تولید موج با روش هیدرودینامیک ذرات هموار بر اساس مدل آزمایشگاهی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران.

2 دانشیار، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه قم، قم، ایران.

3 دانشیار، دانشکده مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

doi
10.22091/cer.2023.9003.1451
چکیده

روش هیدرودینامیک ذرات هموار در زمره روش های عددی است که توجه بسیاری از محققان را در سال‌های اخیر جلب نموده است. این روش، روشی لاگرانژی مبتنی بر حرکت ذرات و در زمره روش های بدون شبکه قلمداد می شود. در این روش شرایط قرارگیری اولیه ذرات می تواند نقش مهمی در کاهش خطاهای عددی و کارایی محاسبانی آن داشته باشد. در این پژوهش با مبنا قراردادن مدل‎سازی موج که از جمله متعارف‌ترین پدیدهای هیدرولیکی و با بهره‌گیری از تجارب مدل‎سازی های پیشین، شش توزیع بهینه و متداول ذرات شامل، توزیع مربعی SC، توزیع مثلثی Triangular، توزیع بر اساس الگوریتم WVT، توزیع براساس الگوریتم Greedy یا حریص، توزیع شش ضلعی Hexagonal و توزیع بر اساس الگوریتم فیبوناچی Fibonacci، مورد بررسی قرارگرفته است. بر اساس نتایج حاصل از بررسی فشار، سرعت و تراز سطح آزاد سیال مدل در محل گِیج‌های مرجع مدل آزمایشگاهی، مشخص گردید که چیدمان های مربعی، مثلثی، WVT، Greedy، Hexagonal و Fibonacci به ترتیب دارای خطای مدل‎سازی معادل با 13.85%، %13.75، %12.63، %13.24، %9.07 و 9.37% بوده است و دو توزیع اولیه شش ضلعی و فیبوناچی دارای خطای مدل‎سازی کمتر از 10% می‌باشد و به عبارتی دارای بهترین عملکرد در به‌کارگیری روش SPH در راستای بهبود کارایی مدل عددی بوده است.