مروری بر توسعه روش هیدرودینامیک ذرات هموار و کاربرد آن در سازه های دریایی

‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬‬ مطالعات عددی امکانات مطلوبی را جهت پژوهش در اختیار پژوهش گران قرار می دهد تا به وسیله ی آن به بررسی موارد مختلف بپردازند. در مدل سازی های مرسوم دو رویکرد لاگرانژی و اویلری وجود دارد. در رویکرد اویلری با شبکه بندی ثابت محیط، جریان سیال به محیط وارد شده و سپس متغیرهای مختلف را مورد بررسی قرار می گیرد اما در رویکردی لاگرانژی شبکه بر روی ذرات سیال قرار می گیرد و این موضوع باعث حرکت شبکه به همراه سیال می شود. هیدرودینامیک ذرات هموار (SPH) رویکردی لاگرانژی است که در سال های گذشته مورد اقبال پژوهش گران حوزه های مختلف مهندسی قرار گرفته است. این رویکرد که بر مبنای درون یابی تابع کرنل بنیان گذاشته شده است، می تواند سیال تراکم ناپذیر و تراکم ناپذیر را در نظر بگیرد. توسعه ی این روش با نظر بر رفع محدودیت ها و خطاهای موجود در مدلسازی های آن در سال های گذشته شتاب بیش تری نسبت به قبل گرفته است. در این روند حل گرها و روش های بهبودیافته ای ارائه شده است که از جمله ی آن ها می توان به SPHysics و DualSPHysics اشاره کرد. در گرایش مهندسی سازه های دریایی نیز بررسی پاسخ هیدرولیکی موج شکن ها مانند روگذری و ضریب انعکاس و نیروی وارد بر موج شکن و خطوط لوله از جمله موارد کاربرد هیدرودینامیک ذرات هموار است. با بهبود عملکرد این روش، اکنون با استفاده از آن می توان محیط های متخلخل را نیز شبیه سازی کرد که باعث به وجو آمدن ابزاری قدرتمند در دست پژوهشگران می شود. در این مقاله به منظور فهم بهتر از محدودیت ها و امکانات این روش، توسعه ی آن در سال های گذشته مورد بررسی قرار گرفته و موارد کاربرد آن در حوزه های مرتبط با سازه های دریایی مرور شده است تا با شناسایی نقاط ضعف و قوت و موارد استفاده آن، پژوهش های دیگری در ادامه ی روندهای پژوهشی صورت بگیرد.

Keywords:

هیدرودینامیک ذرات هموار , موج شکن , موج شکن های شناور , هیدرودینامیک ذرات هموار اصلاح شده , روگذری , ضریب انعکاس