فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله الگوریتم عددی حجم محدود برای مدل‌سازی جریان گذرای لزج غیر قابل تراکم همراه با سطح آزاد ارائه شده است. برای حل میدان سرعت و فشار از روش گام جزئی استفاده گردیده است. به علاوه، به منظور مدل‌سازی مناسب تغییر شکل‌های پیچیده در سطح آزاد مثل شکست موج (که در کاربردهای عملی بسیار اتفاق می‌افتد) روش حجمی و حل معادله انتقال نسبت حجمی بکار برده شده است. استفاده از روش مذکور، به خصوص در زمانی که دو فاز سیال با اختلاف نسبت حجمی بالا (مثل آب و هوا) در میدان محاسباتی وجود داشته باشند، با مشکلاتی مثل نوسانات غیر فیزیکی میدان سرعت در ناحیه فصل مشترک دو فاز سیال همراه است. در این مقاله، با ارائه میانیابی جدید خط شکسته برای گسسته سازی جمله انتگرال فشار که در معادلات ناویر ـ استوکس ظاهر می‌شود، این مشکل حل شده و نتایج بسیار مناسبی در مدل‌سازی‌ها بدست آمده است. برای بررسی دقت و صحت الگوریتم پیشنهادی از مسأله ناپایداری رایلی ـ تیلور استفاده گردیده است. در مسأله دیگر، شکستن دیواره آب درون مخزن در دو حالت بدون مانع و با مانع مورد بررسی قرار گرفته است. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی، بیانگر توانایی رویة مورد استفاده و اهمیت مدل‌سازی دو فاز سیال (در مقابل مدل‌سازی یک فاز) برای نزدیک شدن به مدل‌سازی واقعی می‌باشد.