11392

11392

مدلسازي جريان هاي آشفته به روش حداقل مربعات گسسته هم مكان (CDLS)

كارشناسي ارشد

عمران - آب

اسفند ماه 1391

اسفند ماه 1391

دكتر ابراهيم جباري

چكيده يكي از مسائل مطرح در حوزه مهندسي هيدروليك، چگونگي شرايط جريان سيال مي¬باشد. از سويي ديگر، اغلب جريان¬هاي موجود در طبيعت، آشفته مي¬باشند. لذا براي بررسي دقيق رفتار جريان سيال، پديده¬اي به¬نام توربولانس يا آشفتگي نيز مطرح مي¬باشد. ناپايداري جريان، بويژه در اعداد رينولدز بالا، باعث ايجاد نامنظمي، نابساماني و حركت در سه¬جهت ذره¬هاي سيال مي¬گردد و اين امر موجب تشكيل گردابه¬هايي در مقياس¬هاي گوناگون، در جريان مي¬شود. يكي از راه¬هاي درنظر گرفتن پديده آشفتگي در جريان سيال، استفاده از مدل¬هاي آشفتگي مي¬باشد. در ميان مدل¬هاي آشفتگي مي¬توان به مدل دومعادله¬اي k-ε اشاره كرد كه در تحقيق¬هاي بسياري از آن استفاده شده است. معادله¬هاي حاكم بر جريان، معادله¬هاي پيوستگي و ممنتوم نام دارند كه پرداختن به حل دقيق و تحليلي آنها ، جز در موارد بسيار ساده، ميسر نمي¬باشد. لذا استفاده از ابزار محاسبه¬هاي عددي، يكي از راه¬كارهاي حل اين معادله¬ها مي¬باشد. اخيراً روش¬هاي بدون شبكه به حوزه روش¬هاي عددي معرفي گرديده و زمينه تحقيقاتي و پژوهشي وسيعي ايجاد گشته است. گسسته¬سازي حوزه محاسباتي در اين روش¬ها با استفاده از نقاط صورت گرفته و نيازي به شبكه¬بندي نمي¬باشد. لذا اين روش¬ها به دليل انعطاف¬پذيريشان در گسسته¬سازي حوزه محاسباتي، مورد توجه قرار گرفته¬اند. يكي از اين روش¬ها، روش بدون شبكه حداقل مربعات گسسته هم¬مكان نام دارد. سادگي، هزينه محاسباتي پايين و دقت بالا از مزاياي اين روش بدون شبكه مي باشد. در اين پايان¬نامه، براي نخستين¬بار، شبيه¬سازي جريان آشفته، با استفاده از روش بدون شبكه حداقل مربعات گسسته هم¬مكان انجام شده است. در اين راستا، از مدل آشفتگي k-ε استاندارد استفاده شده است. واژه‌هاي كليدي: روش بدون شبكه حداقل مربعات گسسته هم¬مكان، روش درونيابي شعاعي نقاط، جريان¬هاي آشفته، مدل دومعادله¬اي k-ε.