مدل‌سازی دو بعدی جریان ناشی از شکست سد با روش ضمنی شبه‌لاگرانژی

نویسندگان

چکیده

در این مقاله مدلی عددی برای شبیه‌سازی جریان ناشی از شکست سد ارایه و معادلات آب‌های کم عمق به روش حجم محدود به شکل ضمنی شبه‌لاگرانژی تقریب زده شده و از روش شبه‌تحلیلی برای تعیین نقطه شروع حرکت ذره استفاده شده است. برای صحت‌سنجی روش پیشنهادی،‏ نتایج به دست آمده از مدل یک بعدی شکست سد با نتایج تحلیلی و نتایج مدل دو بعدی با مدل آزمایشگاهی مقایسه شد. مقایسه‌ نتایج مدل عددی با داده‌های آزمایشگاهی نشان داد که مدل در اعداد کورانت بالای یک نیز پایدار است. تطابق مناسب نتایج محاسبه شده با داده‌های آزمایشگاهی (مجموع خطا‌های به هنجار شده‌ی مدل در حدود ?‎/?) نشان داد که تحت اعداد کورانت زیر ?‎/? حتی در محدوده‌ای که فرضیات معادلات آب‌های کم عمق به طور کامل صادق نیست،‏ نشان از صحت مدل توسعه ‌یافته دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A Implicit, semi-lagrangian method for 2D numerical modeling of dam break flow

نویسندگان [English]

  • h s
  • a sh
چکیده [English]

In this article, a numerical model has been developed for ?D numerical modeling of dam break flow. The model approximates the depth-averaged, shallow water equations with a finite volume, implicit, semi-Lagrangian representation and a semi-analytical method have been used to determine incipient motion of particles. To demonstrate the accuracy of proposed method, the results obtained by this model for a dam break problem of one-dimensional flow were compared with the corresponding analytical results, and the solutions obtained from two-dimensional flow with the experimental tests. the comparison showed that numerical model is stable, even for the Courant numbers higher than unit. Also a good agreement between experimental data and computed values (sum of normalized errors of model about ?.?) showed that for the Courant number below ?.?, even in range in which hypothesis of shallow water are not true, the developed model is validated.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Implicit-Courant number-Shallow water-Dam break-Semi-Lagrangian-