شبیه سازی جریانهای با سطح آزاد و مقایسه شرایط مرزی تقارنی و دقیق در سطح آزاد

در شبیه سازی جریانهای با سطح آزاد، اعمال شرط مناسب در سطح آزاد از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برای شبیه سازی سطح آزاد دو روش به کار رفته که در یکی از آنها از شرط مرزی تقارنی (تقریبی) و در دیگری از شرط مرزی دقیق استفاده شده است. برای اعمال شرط مرزی دقیق الگوریتمی معرفی شده که آن را به صورت یک زیربرنامه به یک برنامه رایانه ای سه بعدی منطبق بر مرز، که برای جریانهای دائم بدون سطح آزاد به کار می رود، اضافه کرده و به برنامه ای برای حل جریان دائم با سطح آزاد تبدیل کرده ایم. این الگوریتم به گونه ای است که به میزان قابل توجهی از ناپایداریهای ناشی از امواج سطحی می کاهد. برای اثبات کارایی این برنامه آن را برای دو کانال رو باز اجرا کردیم. از مقایسه نتایج حاصل از این برنامه با نتایج موجود، صحت عملکرد برنامه به اثبات رسید. پس از آن برنامه را برای دو جریان که با هم مخلوط می شوند به کار برده و نتایج آن را با نتایج حاصل از مدل سطح تقارنی مقایسه کردیم. این مقایسه نشان داد که اگر جابه جایی سطح آزاد کوچک باشد، هر دو مدل منجر به نتایج تقریبا مشابهی می شوند

Keywords:

Free surface flow , Mixing layer , Non-hydrostatic pressure. , جریان با سطح آزاد , لایه اختلاط , فشار غیر هیدروستاتیک