توسعه مدل دوبعدی شبیه سازی شکست سد مبتنی برمعادلات آب کم عمق بر روی شبکه بی سازمان مثلثی

نویسندگان

چکیده

در این پژوهش یک مدل دو بعدی برای شبیه‌سازی شکست سد بر اساس روش حجم محدود با استفاده از معادلات جریان آب کم‌عمق توسعه داده شد. ابتدا معادلات جریان آب کم‌عمق به روش حجم محدود به مرکزیت سلول روی شبکه بی‌سازمان مثلثی حل شد. روش‌های محاسبه شار،‏ روش Harten-Lax-va Leer بر اساس حل تقریبی ریمان بود. برای توسعه مدل،‏ در حل معادلات از روش مرتبه دوم مکانی(Roe's upwind)‎ و مرتبه سوم زمانی (Runge-Kutta)‎ استفاده شد. این امر باعث شد که مدل بتواند ناپیوستگی موجود را مدل‌سازی کند و از ناپایداری‌هایی که در نزدیکی مرز تر و خشک به وجود می‌آید،‏ جلوگیری کند. در نهایت صحت مدل با استفاده از چند مثال استاندارد بررسی شد. نتایج نشان داد که میانگین درصد خطای مدل ارائه شده نسبت به حالت استاندارد حدود 6‎/2 درصد است که بیان کننده کارایی مناسب مدل در شبیه‌سازی شکست سد است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Developing a two dimensional model to simulate dam break based on shallow water equation on unstructured triangular grid

نویسندگان [English]

  • Dr A. Akbarpoor
  • Omid khorashadizadeh
  • Mojtaba Aliparast
  • Hossein Mahdizadeh
چکیده [English]

In this research, a two dimensional model is developed in order to simulate the dam break based on the finite volume method by using shallow water equations. At first, the shallow water equations are solved by cell-centric finite volume method on unstructured triangular grid. The flow computing method was Harten-Lax_va Leer based on the approximate Riemann solver. For development of the model in solving equations, the Second order spatial (Roe’s upwind) and third order temporal (Runge-Kutta) methods are used. This approach models the existing discontinuities and avoids the instabilities which are formed near dry and wet border. Finally the model is validated through some standard examples. Results showed that the mean percentage error of the model was 2.6 percent in comparison to the standard problems that confirms the model has appropriate performance in simulating dam break.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Unstructured triangular grid.-Finite volume method-Shallow water-Dam break-