مدل‌سازی عددی جریان ورودی به مخزن با بستر خشک با استفاده از الگوریتم پخش‌ موج اصلاح‌شده

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

2 عضو هیئت علمی دانشگاه بیرجند

doi
چکیده

در این مقاله از یک مدل پخش موج تغییریافته گودونو برای مدل‌سازی سقوط جریان آزاد آب بروی سطح خشک استفاده می‌گردد. مدل موردنظر یک مدل خوش‌توازن بوده و قادر به رفتار کردن مؤلفه‌های منبع جریان ورودی/خروجی به بستر و هم‌چنین مؤلفه‌های اصطکاک در داخل تفاوت شارهای مجاور روش حجم محدود می‌باشد. علاوه بر این، روش موردنظر از نوعی سرعت تقریبی جدید ریمان برای پخشیدگی بر روی سطح خشک استفاده می‌نماید. در ابتدا جریان ورودی از کف به مخزن به‌صورت جت آزاد مورد بررسی قرار می‌گیرد. سپس ورود جریان آب به حالت سقوط آزاد و از وسط و دو کناره مخزن بر روی سطح خشک شبیه‌سازی می‌گردد. جهت مشخص نمودن اعتبار مدل عددی ارائه‌شده برای فشارهای غیرهیدرواستاتیک، از یک عدد بدون بعد بر اساس سرعت ورودی، طول دهانه و ارتفاع سقوط استفاده گردیده است. نتایج حاصله از روش عددی معرفی‌شده با نتایج حاصله از نرم‌افزار استار سی‌دی که یک نرم‌افزار تجاری حل معادلات ناویر-استوکس است، مقایسه گردیده است. نتایج عددی نشان می‌دهد که الگوی عددی شار موج معرفی‌شده با مؤلفه‌های تقریبی جدید سرعت، قادر به شبیه‌سازی سقوط برای سطح خشک برای محدوده معرفی‌شده عدد بی‌بعد می‌باشد.