فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

روش‌های بدون شبکه (لاگرانژی) مانند روش نیمه‌ضمنی ذرات متحرک (MPS) و هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH)، جدیدترین نسل از این روش‌ها در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی می‌باشند که توجه محققین را در مسائل کاربردی که در آنها تغییرشکل‌های بزرگ و ناپیوستگی جریان وجود دارد، به خود جلب کرده-است. هدف از این پژوهش، توسعه و بهبود شبیه‌سازی جریان‌های با سطح آزاد با استفاده از مدل جدید‌نیمه ضمنی ذرات متحرک با تراکم‌پذیری ضعیف (WC-MPS) میباشد. در روشMPS ، مقدار فشار با حل معادله پواسون تعیین می‌شود. حل این معادله نیز به صورت ضمنی انجام می‌گیرد، که مستلزم صرف زمان زیاد برای رایانه است. در مطالعه حاضر، از WC-MPS برای محاسبه فشار استفاده شده‌است. در این روش، از معادله حالت، مشابه روش SPH، بهره گرفته شده‌است. این معادله به صورت صریح حل می‏شود و وقت زیادی از رایانه را اشغال نمی‌کند. به منظور ارزیابی روش و مدل پیشنهادی، مسئله شناخته شده و پرکاربرد جریان ناشی از شکست یک سد مورد بررسی قرار گرفته‌است. برنامه‌نویسی به زبان C انجام شد و آزمایش‌های صحت‌سنجی در خصوص کد نوشته شده صورت گرفت. برای مقایسه رویکرد لاگرانژی با رویکرد اویلری، شکست سد توسط نرم افزار FLOW-3D نیز مدل‌سازی گردیده‌است. نتایج بررسی‌ها و مقایسه با نتایج آزمایشگاهی نشان می‌دهد که هر دو رویکرد دارای دقت قابل قبولی در مدل‌سازی جریان با سطح آزاد می‌باشند. لیکن دقت رویکرد لاگرانژی، به ویژه روش WC-MPS ارائه شده، نسبت به رویکرد اویلری بیشتر است. روش پیشنهادی دارای نوسانات فشار بوده و در ادامه راهکارهای کاهش این نوسانات بررسی گردیده‌است.