بررسی اثر توزیع اولیه ذرات در مدل‌سازی پدیده بالاروی و پایین روی سطح آب ناشی از لغزش جسم روی سطح شیب دار به روش هیدرودینامیک ذرات هموار تراکم پذیر

موقعیت اولیه ذرات در روش هیدرودینامیک ذرات هموار sph می‌تواند نقش مهمی در کاهش خطاهای عددی و کارایی آن داشته باشد. در این پژوهش با مبنا قراردادن مدل‌سازی بالاروی سطح آب ، و استفاده از تجارب مدل‌سازی‌های پیشین با روش هیدرودینامیک ذرات هموار، شش توزیع متداول توزیع ذرات شامل: توزیع مربعی sc، توزیع مثلثی triangular، توزیع بر اساس الگوریتم wvt، توزیع براساس الگوریتم greedy یا حریص، توزیع شش ضلعی hexagonal و توزیع بر اساس الگوریتم فیبوناچی fibonacci، مورد بررسی قرارگرفته است. بر اساس نتایج حاصل از بررسی فشار، سرعت و تراز سطح آزاد بالاروی سطح آب در زمان‎های متفاوت مطابق با مدل فیزیکی، میانگین کل خطای مدل‌سازی برای هریک از مدل‌ها (اختلاف مقادیر به دست آمده از مدل‌سازی با نتایج مدل آزمایشگاهی)، ارائه گردیده است. با توجه به نتایج به دست آمده مشخص گردید که دو مدل توزیع ذرات شش ضلعی و توزیع فیبوناچی دارای کمترین میزان میانگین خطای مدل‌سازی (به ترتیب 10.2% و 11.1%) هستند. علاوه بر این بر اساس نتایج به دست آمده، مدل wvt دارای خطای مدلسازی کمتری (حدودا 14%) نسبت به سه مدل با توزیع مربعی، مثلثی و greedy است. لذا از آنجائیکه در این پدیده دو توزیع اولیه ذرات شش ضلعی و فیبوناجی دارای خطای مدل‌سازی کمتری نسبت به توزیع‌های دیگر هستند، برای مدل‌سازی پدیده بالاروی سطح آب به روش sph بهره‌گیری از این دو توزیع اولیه قابل توصیه می‌باشد.

the effect of the initial particles distribution in the modeling of the water level variation using the compressible sph method

the initial position of particles in smoothed particle hydrodynamics (sph) method can play an important role in reducing numerical errors and its efficiency. in this research، based on water level variation modeling، and using previous modeling experiences with sph method، six common particle distributions as: sc square distribution، triangular distribution، distribution based on wvt algorithm، distribution based on greedy algorithm، hexagonal distribution and distribution based on fibonacci algorithm have been investigated. based on the results of the pressure، velocity، and the free surface level at different times according to the physical model، the average total modeling error for each of the models (the difference between the values obtained from the modeling and the results of the laboratory model) has been presented. according to the obtained results، it was determined that the two hexagonal and fibonacci particle distributions have the lowest average modeling error (10.2% and 11.1%، respectively). in addition، based on the obtained results، the wvt model has a lower modeling error (about 14%) than the remaining three models، i.e.، square، triangular، and greedy distributions. therefore، since in this phenomenon، the two initial distributions of hexagonal and fibonacci particles have less modeling error than other distributions، it is recommended to use these two initial distributions in modeling the water level variation phenomenon using the sph method.