dense flow
در نشریات گروه مکانیک-
یکی از مطالعات مورد علاقه محققین در علم هیدرولیک و مکانیک سیالات بررسی جریان های چگال حاوی رسوبات چسبنده (جریان های گل آلود) در محیط آبی است. این نوع از جریان ها به علت داشتن چگالی بیشتر نسبت به آب در بستر جریان می یابند و در آب بالای خود نفوذ کرده و منجر به کدرشدن (گل آلود شدن) آن می شوند. در مقاله حاضر این نوع جریان ها به کمک شبیه سازی دوفازی در روش لاگرانژی هیدرودینامیک ذرات هموار مدل سازی گشته است. برای مدل سازی از توسعه کد دوبعدی اسفیزیکس بهره گرفته شده است که در آن مقادیر فشار به صورت صریح و به کمک معادله حالت محاسبه می شوند. همچنین برای مدل سازی فاز رسوبات چسبنده از مدل غیرنیوتنی ویسکوپلاستیک تک رابطه ای هرشل بالکی پاپاناستاسیو استفاده شده است. در ادامه برای بررسی میزان نفوذ مخلوط رسوبات چسبنده در آب زلال، از معادله نفوذ و جابجایی در توسعه کد استفاده شد. در نهایت نتایج حاصل از مدل حاضر به صورت تک فازی و دوفازی با مدل های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. بررسی ها حاکی از آن است که مدل توسعه داده شده در تحقیق حاضر به طور مطلوبی قادر به مدل سازی این نوع از جریان ها است و می تواند برای بررسی میزان غلظت، نفوذ جریان های چگال و همچنین میزان پیشروی آنها در محیط های آبی به کار گرفته شود.
کلید واژگان: مدل دوفازی SPH، جریان چگال، فاز غیرنیوتنی رسوبات چسبنده، مدل هرشل بالکی پاپاناستاسیو، معادله نفوذ و جابجاییInvestigating dense flows containing cohesive sediments (turbidity currents) in water environment has been a main interest for researchers in hydraulic and fluid mechanic science. This kind of flow streams at bed surface because of higher density than water and penetrate to overhead water, which causes turbidness. In the following research, this kind of flow has been modeled using two-phase simulation with smoothed particle hydrodynamics Lagrangian method. A SPHysics2D code has been developed for modeling, in which pressure value is explicitly calculated using equation of state. Also, Herschel-Bulkley-Papanastasiou single relation non-Newtonian viscoplastic model has been used for modeling cohesive sediment phase. After that for investigating the amount of penetration of cohesive sediment mixture in limpid water, advection-diffusion equation was used for developing code. Finally, one and two phase results obtained from the present model were compared to experimental models. The study shows that the present developed model is able to model these flows desirably and could be utilized for studying concentration amount, dense flow penetration and their propagation in water environment.
Keywords: two phase SPH model, dense flow, non-Newtonian phase of cohesive sediments, Herschel-Bulkley-Papanastasiou model, advection-diffusion equation
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.