آرش عباس نیا - دانشجوی دکتری مهندسی دریا - دانشگاه صنعتی امیرکبیر
محمود غیاثی - استادیار - دانشگاه صنعتی امیرکبیر
امیر حسین عباس نیا - مربی دانشگاه آزاد اسلامی واحد پردیس

در محاسبه جریان اطراف اجسام شناور و غوطه ور در دریا، اعمال شرایط سطح آزاد در حلهای عددی و تحلیلی همواره به عنوان یکی از موضوعات چالش برانگیز در هیدرودینامیک محاسباتی مطرح است. شرایط مرزی سطح آزاد شامل دو دوسته معادله سینماتیکی و دینامیکی است که با ترکیب شدن آنها در یک جریان پایا، به یک معادله با مشتقات درجه دو مکانی تبدیل میشود. با فرض سیال غیرلزج و تراکمناپذیر، معادله لاپلاس به عنوان معادله حاکم بر محیط محاسباتی در نظر گرفته میشود. در یک مسئله مقدار مرزی، بطوریکه یک جسم غوطهور در نزدیکی سطح آزاد و در معرض یک جریان یکنواخت است، شرایط مرزی شامل شرط غیرقابل نفوذ بدنه و شرط سطح آزاد خواهد بود. اعمال شرط تابش یکتایی حل جریان را در بر دارد. به این منظور داوسن با استفاده از حل جسم دوقلو و خطی سازی شرایط سطح آزاد بر اساس سرعت جریان آزاد به گسسته- سازی معادله انتگرال مرزی پرداخت. در این مطالعه، عملگر چهار نقطهای تفاضل محدود از بالادست جریان جهت گسسته سازی ش رایط مرزی سطح آزاد استفاده شده است. حساسیت این روش به نوع شبکهبندی بر روی سطح آزاد و تأثیر عمق فرورفتگی جسم بر اغتشاش سطح آزاد مورد بررسی قرار گرفته خواهد شد.

جسم دو قلو ، انتگرال مرزی ، روش داوسن ، سطح ازاد