مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

شبیه سازی عددی دوبعدی انفجار زیر آب نزدیک سطح آزاد آب‌های کم عمق

نویسندگان
1 در شرف عضویت هیات علمی
2 هیات علمی
چکیده
چکیده- هدف از این مقاله توسعه یک روش عددی برای شبیه سازی پدیده انفجار زیر سطحی با یک مدل دو سیالی است. مدل دو سیالی پنج معادله ای کاپیلا و معادلات حالت گاز ایده آل برای فاز گاز و استیفند گاز برای فاز مایع انتخاب شد. برای شبیه سازی ناحیه های کاویتاسیون با فشار کم از مدل اصلاح شده کاویتاسیون اشمیت استفاده شد. روش عددی گودونوف و حلگر ریمن HLLC برای مدل دوسیالی در حالت دوبعدی توسعه داده شد. نتایج عددی حاصله و مقایسه کیفی آنها با نتایج آزمایشگاهی در دسترس، بیانگر توانایی مدل در پیش بینی رفتار پیچیده فیزیک انفجار زیر سطحی و اثرات متقابل آن با سطح آزاد است. نتایج حاصله همچنین بیانگر عملکرد خوب و بدون نوسان عددی در شبیه سازی نواحی با کاویتاسیون در حالت دوبعدی است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

2-D numerical simulation of underwater explosion near free surface of shallow water

نویسندگان English

ABDOLHOSEIN DARAMIZADEH 1
mohammd reza ansari 2
چکیده English

Abstract- The aim of this paper is to develop a numerical procedure for simulating underwater explosion phenomena with a simplified mathematical and two fluid model. The two fluid Kapila five equation model is selected as the governing equations and the ideal gas and Stiffened gas equations of state (SG-EOS) are used to obtain pressure in the gas bubble and the surrounding water zone, respectively. The modified Schmidt EOS is used to simulate the cavitation regions with low pressure. A Godunov numerical method and HLLC Reiman solver is extended for Kapila two fluid model. The numerical results of the present method and comparing them with available experimental results, verify that the proposed method has good capablity of predicting complex physics involved in a spherical underwater explosion and its interaction with free surface. The method also shows a very good performance with no spurious oscillation in cavitation zone simulation in two-dimensional problems

کلیدواژه‌ها English

underwater explosion
Two Fluid Model
cavitation
Godunov numerical method