فصلنامه علمی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مهندسی عمران دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی،تهران،ایران

2 دانشکده مهندسی عمران دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی،تهران،ایران

10.22061/tej.2008.1303

چکیده

نرم افزار NASIR به عنوان یک کارگاه مجازی آموزشی توانسته است در ارتقاء دانش و مهارت روش‌های عددی برای دانشجویان دوره‌های کارشناسی ارشد مهندسی عمران نقش مؤثری ایفا نماید. در این مقاله گزینه حجم محدود مرکزی به علاوه استهلاک مصنوعی این نرم افزار که شکل پایستار معادلات آبهای کم عمق را بر روی شبکه بی سازمان با روشی مبتنی بر نقاط گرهی حل می‌کند برای شبیه سازی جریان ناشی از شکست ناگهانی سد بر روی بستر خشک و تر استفاده شده است. روش گسسته سازی مورد استفاده برای مشتقات پاره­ای مکانی فرم پایستار معادلات، در کار حاضر به نوعی مانند تفاضل مرکزی (Central) رفتار نموده و لذا برای پایدار سازی حل صریح آن از عملگر استهلاک مصنوعی کمک گرفته می‌شود. بنابراین ابتدا کارایی و دقت مدل عددی برای حل مسئله جریان دو بعدی ناشی از شکست ناگهانی سد، که دارای گرادیان شدید عمق می‌باشد، مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. نتایج بدست آمده از مدل مورد استفاده در این کار برای آزمون مذکور با نتایج گزارش شده حل عددی توسط گستم سازی بالادستی1 مقایسه شده اند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Flow Simulation in Sudden Dam Break using Artificial Dissipation for Solution of Depth Average Equations in NASIR Educational Virtual Workshop

نویسندگان [English]

  • S.R. Sabbagh Yazdi 1
  • A. Mohammadi Kordkhili 2

1 Civil Engineering, Khajeh Nasir al-Din Tusi University, Tehran, Iran

2 Faculty of Civil Engineering, Khajeh Nasir al-Din Tusi University,Tehran,Iran

چکیده [English]

NASIR software has served Civil Engineering M.Sc. students as an educational virtual workshop and played an important role on promotion of their academic knowledge and computational skills. In this paper, the option of Artificial Dissipation is used to stabilize the central Finite Volume solution of conservative depth integrated flow equations on unstructured triangular meshes. This vertex base model is utilized to simulate time dependent flow due to sudden dam break on both wet and dry downstream bed. The accuracy of the model in computing free surface of the water flow is assessed by comparison of the results of using Artificial Dissipation technique with numerical results available in the literature which are computed using Upwind techniques.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Solving the central limited volume
  • shallow water equations
  • two-dimensional flow failure of the dam

]1 ]صباغ یزدی سعیدرضا، "معرفی نرم افزار NASIR برای حل احجام محدود مسائل مهندسی انتقال حرارت و جریان سیاالت و محیط زیست"، گزیده مقاالت سمینارکاربرد شبیهسازی رایانهای در مهندسیعمران، دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، 1374 ،صفحه 19. ]2 ]صباغیزدی سعیدرضا و هادیان عباس، "کاربرد مدل دوبعدی شبیه سازی انتقال آالیندهها در اطراف ساختمانهای بلند"، مجله علوم و تکنولوژی محیط زیست، سال چهارم شماره 13 ،1371. ]3 ]صباغ یزدی سعیدرضا و صالحیگورابسری وحید، "کاربرد مدل تحلیل عددی تولید و توزیع دما در سازههای بتنی"، ششمین کنگره بین المللی مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، 1372. ]4 ]صباغیزدی سعیدرضا و محمدزادهقمی مهیار، "شبیهسازی جریان دوبعدی در تندآب با دیوارهای غیرموازی با روش احجام محدود بر روی شبکه بیسازمان ریزشده تطبیقی"، نهمین کنفرانس دینامیک شارهها ایران، دانشکده مکانیک دانشگاه شیراز، 1373 . ]1 ]عباسی علی و صباغ یزدی سعیدرضا، "تحلیل پدیده ضربه قوچ در تونلهای آب بر نیروگاهها با روش حجم محدود جهتمند"، هفتمین کنگره بین المللی مهندسیعمران، دانشگاه تربیت مدرس تهران، 1371. ]6 ]بیات بابک و صباغ یزدی سعیدرضا، "تحلیل تراوش دوبعدی در پی و محاسبه زیرفشار در سدهای بتنی وزنی"، هفتمین کنگره بین المللی مهندسی عمران، دانشگاه تربیت مدرس تهران، 1371. ]7 ]صباغ یزدی سعیدرضا و اسماعیلی مهدی، "معرفی روش بی نیاز از عملیات ماتریسی گالرکین حجم محدود برای تحلیل مکانیک جامدات، آزمون دقت حل دو بعدی تیر طره"، چهارمین کنگره ملی مهندسی عمران دانشگاه تهران، 1377 . 7 نرم افزار تحلیل حجم محدود NASIR به عنوان یک کارگاه مجازی آموزشی: شبیه سازی شکست ناگهانی سد . . . سعیدرضا صباغ یزدی و همکار مجله فناوری و آموزش، سال سوم، جلد 3 ،شماره1 ،پاییز 1317 [12] Sabbagh-Yazdi S.R., Zounemat-Kermani M., Mastorakis E.N. "Velocity Profile over Spillway by Finite Volume Solution of Sloping Depth Averaged Flow", WSEAS Journal of Applied and Theoretical Mechanics, No. 3, Vol.2, 2007, pp. 85-94. [13] Verugdenhil C.B., "Numerical Methods for Shallow-Water Flow", Kluwer Academic Publishers, 1994. [14] Versteeg H.K., Malalasekera W., "Computational Fluid Dynamics, The finite Finite Volume Method", Pearson-Print ice Hall, ISBN 0131274988, 2007. [15] Jameson A., Baker T. J., Weather ill N. P., "Calculation of In viscid Transonic Flow over a Complete Aircraft", 1986, AIAA pp. 86-0103.