شبیه سازی جریان غیرنیوتنی بینگهام با استفاده از یک روش بهبودیافته ی تراکم ناپذیر هیدرودینامیک ذرات هموار

در مطالعهی حاضر، به منظور توسعهی روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر، به تحلیل جریان غیر نیوتنی با سطح آزاد پرداخته میشود. معادلات حاکم در این تحقیق، معادله بقای جرم و معادلات ناویر استوکس میباشند. این روش از گامهای پیشبینی کننده-تصحیح کننده با میدان سرعت متوسط استفاده میکند. سطح آزاد با ذراتی که چگالی آنها کمتر از ذرات درونی است پوشیده شده است و ذرات دیواره در جای خود ثابت قرار داده میشوند. فرمول بندی هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر برای جریانهای غیرنیوتنی گسترش یافته است و با استفاده از مدل رئولوژیکی نشان داده می شوند. روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر برای شبیه سازیمسائل دو بعدی شکست سد، حاوی جریانات غیر نیوتنی نیز به کار برده شده است. در اینجا خاک به عنوان سیال غیر نیوتنی با شرط سطح آزاد در نظر گرفته میشود. هرچند این روش شامل برخی پیچیدگیها میباشد، اما عموما روشی ساده و مناسب برای مدلسازی شکست سد، سطح آزاد و تحلیل رفتار ذرات، به شمار میرود. ایجاد شرایط مرزی مناسب، تحلیل صحیح رفتار خاک و انتخاب معادلات حالت مناسب برای تحلیل نیروهای خارجی وارد بر ذرات خاک منجر به افزایش دقت نتایج عددی با روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر نسبت به دیگر روشها خواهد شد. مدلی که در اینجا برای خاک در نظر گرفته شده است، مدل بینگهام میباشد. در ادامه،این روش با یک مسئله مشابه اعتبارسنجی شده و نتایج قابل قبولی ارائه شده است. اهداف این مقاله، توسعهی روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر در مدلسازی خاک و تحلیل ناپایداری کششی با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر و تعیین الگوریتم مناسب برای رفتار خاک و ذرات آن بر مبنای روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر و بیان دقیق رفتار خاک شامل تغییر شکل خاک میباشد و همچنین ویژگیهای مختلف جریان غیرنیوتنی بعد از شکاف سد مورد بحث قرار میگیرد.

Keywords:

هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر , سیال غیر نیوتنی , شکست سد , مدل بینگهام