آنالیز مسائل سرریز زیر دریچه شعاعی بر اساس روش گالرکین بدون المان- المان طبیعی
محورهای موضوعی : برگرفته از پایان نامه
1 - گروه مهندسی مکانیک، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران
کلید واژه: مسائل سرریز, روش های بدون المان, سطح ازاد, روش گالرکین بدون المان- المان طبیعی, دریچه شعاعی,
چکیده مقاله :
گالرکین بدون المان (EFG) و المان طبیعی(NEM) از روش های شناخته شده در زمینه مکانیک محاسباتی و روش های بدون المان می باشند. در این مقاله از روش ترکیبی گالرکین بدون المان- المان طبیعی جهت شبیه سازی مسائل سرریز در حالت دو بعدی دارای سطح آزاد زیر دریچه شعاعی جهت محاسبه پروفیل سطح آزاد و دبی آب خروجی از مجرای خروجی استفاده شده است. در روش ترکیبی گالرکین بدون المان- المان طبیعی، توابع شکل بدست امده از روش المان طبیعی بعنوان توابع وزن در روش گالرکین بدون المان مورد استفاده قرار می گیرند که باعث ایجاد خاصیت دلتای کرانیکر در توابع شکل می گردد. روش گالرکین بدون المان در حالت معمولی دارای خاصیت دلتای کرانیکر در توابع شکل نمی باشد که جهت اعمال شرایط مرزی اساسی، نیاز به استفاده از روش های خاص است. در این مطالعه، سیال عبوری، تراکم ناپذیر و غیر لزج فرض شده و نتایج حاصل از شبیه سازی با نتایج حاصل از روش المان محدود و نتایج عملی ارائه شده در سایر مقالات مقایسه شده است که نتایج بدست آمده دارای همخوانی جهت پروفیل سطح آزاد و دبی خروجی می باشد که نشان می دهد روش ترکیبی گالرکین بدون المان- المان طبیعی توانائی مدل کردن مسائل سرریز را دارا می باشد.
The element-free Galerkin method (EFG) and the natural element method (NEM) are two well know methods in the computational mechanics and meshless methods. In this paper, a computational scheme using a variable domain and a fixed domain is presented based on coupling of EFG and NEM for analysis of two dimensional spillway flow under radial gate for the computation of the free surface profile and the flow rate of a 2D gravity fluid f low through a conduit and under a radial gate. The coupling between EFG and NE is achieved by using the natural element shape functions as the weight functions for the element free Galerkin method. In this method, contrary to EFG method, the imposition of the essential boundary conditions is straight forward and shape functions fulfill the Kronecker delta property. In this study, the fluid is assumed to be inviscid and incompressible. The validity of the proposed method is verified by comparing the results from EFG-NE simulation results with those obtained from finite element simulation and experimental results. It is concluded that the results obtained by EFG-NE method is in good agreement with those from FEM and experimental results. Therefore, the coupled EFG-NE method is capable to handle spillway flow simulation.
