مدل سازی عددی جریان ورودی به بستر مرطوب با برهمکنش های سطح آزاد پیچیده با استفاده از روش هیدرودینامیک ذرات هموار با تراکم پذیری ضعیف

برهم کنش میان سیلاب سطحی و جریان خروجی سامانه زهکشی، منبع مهمی از عدم قطعیت در مدل سازی های سیلاب شهری است. در پژوهش حاضر از روش هیدرودینامیک ذرات هموار با تراکم پذیری ضعیف برای مدل سازی جریان خروجی از سامانه زهکشی با در نظر گرفتن اثر برهم کنش آن با سیلاب سطحی استفاده شد. برای انجام مدل سازی، شرایط مرزی باز جدیدی تعریف شد. نخست، مسئله آزمایشی انتشار شکست سد بر بستر مرطوب مدل سازی و نتایج عددی حاصل با داده های آزمایشگاهی مقایسه شد. بررسی ها نشان داد که میانگین خطای مدل عددی حدود ۲% و حداکثر خطای آن کم­تر از ۴% است. سپس برای کنترل کارایی شرایط مرزی باز تعریف شده، به بررسی مسئله تزریق جت به مخزن آب پرداخته شد. مشاهده شد که نتایج مدل عددی هماهنگی خوبی با داده های آزمایشگاهی دارد. در نهایت مسئله جریان ورودی از کف و برهمکنش آن با جریان ناشی از شکست سد مدل سازی شد و به تفسیر و مقایسه نتایج آن با مدل عددی حجم سیال پرداخته شد. به طور کلی نتایج نشان داد که مدل عددی توسعه داده شده از دقت قابل قبولی در شبیه سازی جریان های پیچیده برخوردار است.

کلیدواژه ها:

بر هم کنش امواج ، جریان ورودی ، شرایط مرزی باز ، معادلات ناویر-استوکس