مدل سازي رفتار هيدروليكي مخزن ضربه گير ساده با استفاده از روش تفاضل محدود: مقايسه چهار روش مختلف

در اين تحقيق مدلسازي رفتار هيدروليكي مخزن ضربه گير ساده مورد بررسي مي شود كه در آن مخزن ضربه گير ساده با دو فرض لوله بدون اصطكاك و با اصطكاك و در دو حالت بستن تدريجي و ناگهاني شير بررسي مي شود. معادلات حاكم بر مساله با استفاده از چهار روش از دسته روش هاي تفاضل هاي محدود به نام هاي اولر صريح، اولر ضمني، حدس و اصلاح اولر و رانگ كوتاي مرتبه چهارم حل شده و نتايج حاصل از حل مساله نمونه با استفاده از تمامي روش ها در حالت هاي مختلف، تجزيه و تحليل مي شود. مقايسه نتايج نشان دهنده انست كه در تمامي حالت ها دامنه تغييرات سطح سيال با استفاده از روش اولر ضمني در مقايسه با ساير روش ها كمتر مي باشد. به عبارت ديگر در حالت لوله بدون اصطكاك، دامنه نوسانات بدست آمده با استفاده از روش اولر ضمني به طور متوسط حدود 3 درصد كمتر از روش رانگ كوتاي مرتبه چهار بوده و در حالت لوله با اصطكاك دامنه نوسانات بدست آمده با استفاده از روش اولر ضمني به ترتيب به طور متوسط حدود 4، 3 و 2 درصد كمتر از روشهاي اولر صريح، حدس و اصلاح اولر و رانگ كوتاي مرتبه چهار مي باشد. علاوه بر اين در حالت لوله بدون اصطكاك نتايج در روش اولر ضمني در مقايسه با ساير روش ها سريعتر همگرا شده و در حالت لوله با اصطكاك نتايج در روش رانگ كوتاي مرتبه چهارم در مقايسه با ساير روش ها سريعتر همگرا مي شود.