مهندسی دریا
Marine Engineering
Engineering & Technology
http://marine-eng.ir
1
admin
1735-7608
2645-8136
10.61186/marineeng
fa
jalali
1388
12
1
gregorian
2010
3
1
5
10
online
1
fulltext
fa
توسعه یک روش عددی حجم محدود برای ارزیابی عملکرد هیدرودینامیکی سازه های دریایی
**A FINITE VOLUME ALGORITHM TO ASSESS HYDRODYNAMICS OF MARINE STRUCTURES
هیدروديناميك سازه های ساحلی و فراساحلی
Offshore Hydrodynamic
مقاله پژوهشي
Research Paper
<p dir="RTL">در این مقاله، توسعه یک روش عددی به منظور ارزیابی عملکرد هیدرودینامیکی سازه های ساحلی و فراساحلی صلب ثابت یا متحرک، در جریان گذرای تک فازی یا دوفازی سیالات لزج و تراکم ناپذیر، با جزئیات ارائه شده است. برای این منظور، با انتخاب گسسته سازی حجم محدود و چیدمان هم مکان<sup>1</sup>، یک روش گام جزئی<sup>2</sup> در حل میدان سرعت و فشار و یک روش حجمی<sup>3</sup> در ارائه سطح آزاد پیاده شده است. دامنه محاسباتی دوبعدی، بر اساس رویکرد شبکه های روی هم<sup>4</sup> - شامل یک شبکه زمینه<sup>5</sup> غیریکنواخت کارتزین و یک شبکه روافتاده<sup>6</sup> از سلول های چهار وجهی - گسسته شده است. با توسعه کد بر اساس الگوریتم و حل مسائل نمونه، صحت و دقت رویکرد ارزیابی گردیده است. بدین ترتیب، یک روش عددی قوی در حل مسائل پیچیده هیدرودینامیک، همراه با قابلیت توسعه ساده به فضای سه بعدی معرفی شده است. بدین ترتیب، امکان بررسی مسائل هیدرودینامیکی در فضای دوبعدی فراهم آمده و بر این اساس، نیاز به توسعه کد به فضای سه بعدی وجود دارد. به علاوه، اثر آشفتگی باید اضافه شود. لازم به ذکر است که در انتقال تمامی متغیرهای میدان جریان دوفازی، از یک رویکرد ساده غیربقائی استفاده شده است. دستگاه معادلات جبری حاصل از شبکه های مختلف نیز، برای هر متغیر به صورت همزمان حل شده تا کوپل قوی بین شبکه ها برقرار شود. به علاوه، ترکیب اجزاء الگوریتم حاضر متفاوت با تحقیقات پیشین بوده و کارآمد می باشد.</p>
<p dir="RTL"> </p>
<p>Development of a compatible computational fluid dynamics procedure to investigate rigid and fixed/free coastal and offshore structures hydrodynamics in a time-dependent one/two phase flow of viscous incompressible fluids is presented. Differential governing equations are discretised using finite volume approach based on a colocated arrangement. The conservation equations for mass and momentum are solved using a fractional step method. In conjunction, free surface is simulated using a volume method. An overlapping mesh system is implemented to deal with a two-dimensional computational domain including a non-uniform background mesh of Cartesian cells as well as an overset mesh of quad cells. According to the complete assessment of the code developed based on the algorithm, there is a robust tool to deal with hydrodynamics where extension to three dimensions is straightforward, as well. Although many two-dimensional problems can be solved, but the code must be developed for three dimensions. In addition, turbulence is not considered in the present formulation and left for future researches. A simple non-conservative approach to transfer all two-phase flow variables is introduced. Besides, Algebraic sets of equations extracted from different meshes for each variable are solved simultaneously to construct a strong coupling. The final algorithm is a new and appropriate combination, as well.</p>
حجم محدود, هیدرودینامیک عددی, شبکه های روی هم, سطح آزاد, ضرایب برا و پسا
Finite Volume, Numerical Hydrodynamics, Overlapping mesh, Free Surface, Lift and Drag Coefficients
1
15
http://marine-eng.ir/browse.php?a_code=A-10-1-63&slc_lang=fa&sid=1
Roozbeh
Panahi
روزبه
پناهی
10031947532846002414
10031947532846002414
No
Tarbiat Modarres University
دانشگاه تربیت مدرس
Mehdi
Shafieefar
مهدی
شفیعی فر
10031947532846002415
10031947532846002415
Yes
Tarbiat Modarres University
دانشگاه تربیت مدرس