بررسی توابع کرنل در شبیه سازی مسائل جریان سطح آزاد به روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم ناپذیر سه مرحله ای صریح

شناخت دقیق هیدرولیک جریان ناشی از جریانهای سطح آزاد همواره مورد توجه محققین بوده به گونهای که تاکنون تحقیقات گسترده آزمایشگاهی و عددی را به خود معطوف نموده است. در این تحقیق از یک روش کاملا لاگرانژی عددی مبتنی بر ذرات و بدون شبکه بندی به نام روش هیدرودینامیک ذرات هموار استفاده شده است. معادلات حاکم از یک الگوریتم جدید سه مرحله ایی هیدرودینامیک ذرات هموار که مبتنی بر روش پیشبینی و تصحیح است حل میشوند . این روش از یک الگوی انتگرالی برای تقریب توابع استفاده میکند و توابع کرنل نقش اساسی در بیان تقریبهای انتگرالی دارند که انتخاب یک تابع کرنل مناسب تاثیر مهمی در دقت و پایداری نتایج دارد. در این بررسی از پنج تابع معروف کرنل استفاده شده است. به منظور معتبرسازی روش، از داده های آزمایشگاهی مسئله امواج ناشی از زمین لغزش استفاده شده است. رسیدن به ضریب همبستگی 0/9998، متوسط خطای مطلق 0/0542 و ضریب کارایی مدل نش-ساتکلیف 0/974 برای پارامترهای مورد محاسبه، نشان می-دهد مدل مذکور توانایی شبیه سازی عمق و دبی آب را دارد. نتایج نشان داد تابع کرنل کوبیک اسپیلاین نتایج مطلوب تری ارائه میکند و راندمان محاسباتی بالاتری دارد.

کلیدواژه ها:

جریان سطح آزاد ، شبیه سازی عددی ، تابع کرنل ، زمین لغزش مستغرق