محمود رستمی ورنوسفادرانی - گروه مهندسی دریا،مجتمع مکانیک،دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شاهین شهر
محمد هادی شعبانی - گروه مهندسی دریا، مجتمع مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر،شاهین شهر

در این مقاله، شبیه سازی سه بعدی جریان به صورت لاگرانژی با روش هیدرودینامیک ذرات هموار نسبتا تراکم پذیر انجام شده است. از معادلات ناویر-استوکس و معادلات اویلر به عنوان معادلات مومنتوم به ترتیب برای جریان لزج و غیرلزج استفاده شد. جریان در سه حالت غیرلزج، لزجت مصنوعی و لزجت لایه ای همراه با مدل آشفتگی SPS مدل سازی شده است. گرچه روش لاگرانژی فوق برای مدل سازی سطوح آزاد مناسب است اما نوسانات شدید و غیرواقعی در میدان فشار و سرعت، یکی از مشکلات عمده در این روش است. در این مقاله، اثر استفاده از فیلتر چگالی و حلگرهای ریمن پایستار و ناپایستار بر نوسانات میدان فشار و سرعت تحقیق شده و نوآوری آن ارائه ترکیبی مناسب از موارد فوق برای اصلاح این نوسانات و درنتیجه بالا رفتن دقت نتایج نیروی برخورد است. فیلتر چگالی در حالت های جریان با لزجت مصنوعی و لزجت لایه ای با آشفتگی استفاده شده است. ریمن پایستار برای جریان غیر لزج و ریمن ناپایستار برای جریان با لزجت لایه ای و آشفته بکار رفته اند. به علاوه اصلاح گرادیان کرنل نیز در کنار ریمن ناپایستار استفاده شده است. مقایسه این نتایج نشان داد که حلگر ریمن در حالت پایستار و ناپایستار به علت تصحیح فشار و سرعت عملکرد خوبی در کنترل نوسانات میدان فشار و سرعت داشته است. اما استفاده از فیلتر چگالی که به طور غیر مستقیم و تنها فشار را تصحیح می کند، نتایج قانع کننده ای نداشت. در نهایت معتبر سازی نتایج سطح آزاد نیز با بهترین روش از لحاظ نتایج فشار و سرعت انجام شد.

شبیه سازی لاگرانژی, جریان لزج و غیرلزج, حلگر ریمن, اصلاح چگالی, سطح آزاد