شبیه‌سازی عددی جریان گرانی کف روی سطح شیب‌دار با استفاده از روش فشرده مرتبه چهارم

Abstract

در تحقیق حاضر حل عددی معادلات حاکم بر جریان گرانی روی سطح شیب‌دار با استفاده از روش فشرده مرتبه چهارم به‌منزلة روشی با توانایی تفکیک زیاد معرفی می‌شود. گسسته‌سازی مکانی معادلات حاکم با استفاده از دو روش تفاضل متناهی فشرده مرتبه چهارم و تفاضل متناهی مرتبه دوم مرکزی و گسسته‌سازی بخش زمانی معادلات با استفاده از روش لیپ‌فراگ پیشگو-مصحح صورت می‌گیرد. شبیه‌سازی برای دو رژیم شارش متفاوت با شوری‌های متفاوت به انجام می‌‌رسد و به‌علاوه جزئیات مربوط به نحوه اعمال شرط مرزی که مناسب و همخوان با روش فشرده مرتبه چهارم هستند، آورده می‌شود. نتایج نشان می‌دهد که روش مرتبه دوم مرکزی نسبت به روش فشرده مرتبه چهارم در مقادیر شوری و تاوایی روی مرز، نوفه بیشتری ایجاد می‌کند. همچنین، مشاهده می‌شود که روش فشرده مرتبه چهارم به‌خوبی توانسته است پیچید‌گی‌های شارش را در قسمت دم جریان گرانی شبیه‌سازی کند. درنهایت نتایج گویای عملکرد مناسب‌تر روش فشرده مرتبه چهارم برای شبیه‌سازی عددی جریان گرانی کف روی سطح شیب‌دار نسبت به روش مرتبه دوم مرکزی هستند.