شبيه سازي عددي مسايل جريان پتانسيل با سظح آزاد به روش گالركين بدون المان با استفاده از شبكه گرهي و انتگرالگيري ثابت

شكل سطح آزاد جريان، توزيع فشار و نرخ جريان عبوري از سازه هاي هيدروليكي، تعدادي از پارامترهاي مهم در طراحي هيدروليكي چنين سازه هايي به شمار مي روند. در مسايل حركت سيال با سطح آزاد، به دليل غير خطي بودن شرط مرزي ديناميكي و مجهول بودن شكل ناحيه مساله از قبل، از روشهاي تكراري براي يافتن شكل سطح آزاد استفاده مي شود.اين مسايل به دليل تغيير هندسه در هر مرحله از تكرار، جزو مسايل با هندسه متغير دسته بندي مي شوند. در اين مقاله به حل مسايل جريان سيال با مدل جريان پتانسيل با يك سطح آزاد، به روش عددي گالر كين بدون المان پرداخته شده و رهيافتي براي پرداختن به مسايل با هندسه متغير ارايه شده است. در اين تحقيق از ويژگي عدم وابستگي روش گالركين بدون المان به شبكه الماني استفاده شده و روشي براي حل مسايل با هندسه متغير ارايه شده كه در آن از شبكه گرهي و سلولهاي انتگرالگيري ثابت به نحوي استفاده مي شود كه در هر مرحله از تكرار، علي رغم تغيير هندسه، شبكه استفاده شده ثابت باقي مي ماند. به منظور بررسي تواناييهاي روش ارايه شده در حل مسايل با سطح آزاد، يك مساله نمونه كه محققان با روشهاي گوناگوني به حل آن پرداخته اند، بررسي شده و نتايج حاصل با نتايج موجود در منابع مقايسه شده است. پس از بررسي كارايي روش ارايه شده، جريان سطح آزاد عبوري از زير دريچه تخت طراحي شده براي خروجي تحتاني سد كارون سه، تحليل شده و نتايج حاصل با نتايج آزمايشگاهي مدل هيدروليكي دريچه مزبور مقايسه شده است.