روش شبکه های روی هم و شبیه سازی مسأله دوبعدی ورود سازه به درون آب

در این مقاله، با استفاده از شبکه های روی هم (Overlapping Mesh) یک روش عددی حجم محدود به منظور شبیه سازی اندرکنش حرکات سازه صلب و جریان دوفازی سیالات لزج و غیر قابل تراکم در فضای دوبعدی، توسعه یافته است. این روش، با نوشتن یک برنامه محاسباتی، پیاده سازی شده است. در ادامه و به منظور ارزیابی آن، مسأله پیچیده ورود استوانه به درون آب - که برخورد آن با سطح آزاد منجر به وارد آمدن بار ضربه ای در راستای قائم و روند کاهشی در سرعت حرکت می شود - شبیه سازی شده است . در این راستا، تاریخچه زمانی روند جابجایی قائم استوانه و تغییر شکل های بزرگ سطح آزاد پس از برخورد، ثبت گردیده است. نتایج بدست آمده با داده های آزمایشگاهی موجود و همچنین، مطالعه عددی پیشین نویسندگان با استفاده از یک استراتژی دیگر در اعمال اثر حرکت سازه بر دامنه محاسباتی(استراتژی شبکه متصل به جسم ((Body-Attached Mesh)،‌ مقایسه گردیده و صحت و دقت روش عددی حاضر در عین سادگی پیاده سازی آن- مورد بحث قرار گرفته است. در واقع، مهم ترین نوآوری تحقیق حاضر، برخورد ساده و یکسان با تمامی کمیت های میدان جریان در هنگام انتقال آنها در بین شبکه های روی هم می باشد، که با توجه به نتایج تحقیق از کارایی مناسبی نیز برخوردار است.

Keywords:

برخورد سازه با سطح آب , شبکه های روی هم , گسسته سازی حجم محدود , جریان دوفازی