بررسی اثر توزیع اولیه ذرات در مدل‌سازی پدیده بالاروی و پایین روی سطح آب ناشی از لغزش جسم روی سطح شیب دار به روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم پذیر

Abstract

موقعیت اولیه ذرات در روش هیدرودینامیک ذرات هموار SPH می‌تواند نقش مهمی در کاهش خطاهای عددی و کارایی آن داشته باشد. در این پژوهش با مبنا قراردادن مدل‌سازی بالاروی سطح آب ، و استفاده از تجارب مدل‌سازی‌های پیشین با روش هیدرودینامیک ذرات هموار، شش توزیع متداول توزیع ذرات شامل: توزیع مربعی SC، توزیع مثلثی Triangular، توزیع بر اساس الگوریتم WVT، توزیع براساس الگوریتم Greedy یا حریص، توزیع شش ضلعی Hexagonal و توزیع بر اساس الگوریتم فیبوناچی Fibonacci، مورد بررسی قرارگرفته است. بر اساس نتایج حاصل از بررسی فشار، سرعت و تراز سطح آزاد بالاروی سطح آب در زمان‎های متفاوت مطابق با مدل فیزیکی، میانگین کل خطای مدل‌سازی برای هریک از مدل‌ها (اختلاف مقادیر به دست آمده از مدل‌سازی با نتایج مدل آزمایشگاهی)، ارائه گردیده است. با توجه به نتایج به دست آمده مشخص گردید که دو مدل توزیع ذرات شش ضلعی و توزیع فیبوناچی دارای کمترین میزان میانگین خطای مدل‌سازی (به ترتیب 10.2% و 11.1%) هستند. علاوه بر این بر اساس نتایج به دست آمده، مدل WVT دارای خطای مدلسازی کمتری (حدودا 14%) نسبت به سه مدل با توزیع مربعی، مثلثی و Greedy است. لذا از آنجائیکه در این پدیده دو توزیع اولیه ذرات شش ضلعی و فیبوناجی دارای خطای مدل‌سازی کمتری نسبت به توزیع‌های دیگر هستند، برای مدل‌سازی پدیده بالاروی سطح آب به روش SPH بهره‌گیری از این دو توزیع اولیه قابل توصیه می‌باشد.