شبیه سازی جریان های با سطح آزاد به روش Projection Method برروی شبکه های باساختار مستطیلی و بدون ساختار مثلثی

در این مقاله یک مدل عددی دو بعدی در صفحه افق برای شبیه سازی جریان های با سطح آزاد ارائه شده است . در این مدل، معادلات پیوستگی و اندازه حرکت دسته معادلات میانگین عمقی بصورت دوبعدی در پلان حل شده اند . برای حل این معادلات با ایده گرفتن از روش Projection Method یک روش حل طراحی شده است که در آن با استفاده از تکنیک Time Splitting معادلات حاکم در دو مرحله حل می شوند . نکته حائز اهمیت این است که در این مدل می توان با استفاده از یک الگوریتم واحد محاسبات مربوط به بخش انتقالی معادلات را برروی هر دو نوع شبکه باساختار و بدون ساختار به شکلی جهتمند و با دقتی از مرتبه بالا انجام داد . همچنین در هنگام شبیه سازی برروی شبکه با ساختار می توان محاسبات مربوط به حل عبارت ثقلی معادلات اندازه حرکت را به شکل ضمنی انجام داد و در عین حل صریح بخش انتقالی معادلات حاکم، در نهایت معادلات را به صورت ضمنی حل نمود . بنابراین با توجه به این قابلیت، می توان محیط حل را با استفاده از شبکه باساختار و یا بکمک شبکه بدون ساختار مثلثی گسسته نمود . شبکه بدون ساختار مورد استفاده برای حل معادلات گسسته شده، شبکه غیرهمپوشانی است که با استفاده از روش دیرخله تولید شده است . برای صحت سنجی این مدل از نتایج اندازه گیری های آزمایشگاهی و میدانی استفاده شده است .

Keywords:

احجام محدود , Projection Method , شبکه بدون ساختار مثلثی , شبکه باساختار , حل جهتمند