مدل عددي هيدروديناميك ذرات هموار شده تراكم ناپذير با استفاده از معادلات ناوير استوكس براي مدل سازي جريان هاي سطح آزاد

در مطالعه حاضر مدل عددی دوبعدی كه قادر به مدل سازی جریان های با سطح آزاد 1 می باشد، با استفاده از روش هیدرودینامیك ذرات هموار شده تراكم ناپذیر توسعه یافته است. روشISPH یك روش بدون نیاز به شبكه بندی بوده كه ازدیدگاه لاگرانژی به مسائل می نگرد. این روش قادر به مدل سازی جریان هایی كه دارای تغییر شكل های بزرگ و سطوح آزادپیچیده هستند، می باشد. معادلات حاكم در این مدل، معادلات پیوستگی و ناویر-استوكس می باشد كه با استفاده از روش دوگامجزئی حل شده اند. در گام اول، معادلات ناویر استوكس بدون در نظر گرفتن جمله فشار و در نظر گرفتن تراكم ناپذیری حل میشوند و در گام بعد با اعمال جمله فشار و استفاده از معادله پیوستگی، موقعیت و سرعت دقیق ذرات به دست می آید. در مدل حاضر از شیوه ای جدید برای اختصاص چگالی به ذرات استفاده شده است. برای بررسی كارایی مدل حاضر، از نتایج دو تست آزمایشگاهی برای مسئله شكست سد استفاده شده است. مطابقت خوب نتایج مدل حاضر با داده های آزمایشگاهی برای مسئله شكست سد نشان می دهد كه مدل هیدرودینامیكISPHابزاری مناسب برای شبیه سازی مسائل پیچیده جریان با سطح آزادمی باشد.