احسان جعفری ندوشن

روش‌های ذرات بدون شبکه، نسل جدیدی از تکنیک‌های عددی هستند که امکان مدل‌سازی عددی جریان را در شرایطی که تغییرشکل‌های بزرگ و یا گسستگی مرزها وجود دارد، فراهم می‌سازد. لذا در این تحقیق با توجه به اهمیت و نقش سرریز در کنترل و هدایت جریان به پایین دست، به شبیه سازی جریان بر روی سرریز سد دهن قلعه به روش بدون شبکه نیمه ضمنی ذرات متحرک با تراکم ضعیف ( WCMPS ) پرداخته شده است. در این روش با به‌کارگیری روش بازیافت ذرات در مرزهای ورودی و خروجی، به شبیه‌سازی با شرایط مرزی باز پرداخته شده است. این روش نه ‌تنها شرایط مرزهای ورودی و خروجی را بهبود می‌دهد بلکه نوسانات فشار در مرزها را نیز کاهش می‌دهد. ‎ ‎در ابتدا مدل آزمایشگاهی Chow (1959)‎ به عنوان مدل صحت‌سنجی،‎ ‎جهت شبیه سازی پروفیل سطح آب، بر‎ ‎روی‎ ‎تاج‎ ‎سرریز‎ ‎مورد استفاده قرار گرفته است. مقایسه نتایج حاکی از دقت و قابلیت اطمینان نتایج مدل توسعه داده شده است‎.‎ در ادامه به بررسی پارامترهای هیدرولیکی جریان بر روی سرریز لبه پهن، شوت و باکت پرتابی سد دهن قلعه پرداخته شده است. ‎ ‎مدل مورد نظر، عمق و سرعت جریان را در ابتدای کانال درست در پای پنجه سرریز با خطای کمتر از 10 درصد، عمق، سرعت و عدد فرود جریان را در رقوم کف باکت پرتابی با خطای کمتر از 10 درصد و طول پرش را به ازای دبی 600 متر مکعب بر ثانیه با حداکثر خطا 12 درصد شبیه سازی نموده است. همچنین نتایج مدل عددی مذکور نشان داد مقدار شاخص کاویتاسیون در طول سرریز بزرگتر از 8/1 است.