یکی از مهمترین نکاتی که بایستی در شبیه­سازی عددی مورد توجه قرار بگیرد، شبکه­بندی مناسب برای حل دقیق معادلات حاکم است. ساختن شبکه مناسب برای میدان حل معادلات، دقت محاسبات، همگرایی و زمان محاسبات را تحت تأثیر قرار می­دهد. در کلیه مدل­های عددی صورت گرفته، ابعاد شبکه طوری تعیین شد که پارامترهای کنترل شبکه از قبیل حداکثر نسبت ابعاد شبکه^[۵۳] در راستای طولی و عمقی و ضریب نسبت ابعاد شبکه^[۵۴] در راستاهای مختلف و در مجاورت یکدیگر مناسب انتخاب شده باشد. برای نتایج دقیق و مؤثر، مقدار هریک از دو پارامتر فوق باید به عدد ۱ نزدیک بوده و مقدار نسبت ابعاد شبکه در مجاور یکدیگر از ۲۵/۱ و همچنین نسبت ابعاد شبکه در راستاهای مختلف از ۳ نباید بیشتر باشد (فلوساینس، ۲۰۰۸).

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

در بخش شبیه­سازی هیدرولیک جریان که در کانال با مقیاس کوچک صورت گرفت، مش­بندی شبکه جریان، به صورت سه­بعدی و ابعاد شبکه در هر سه بعد یکسان و برابر ۵ میلی­متر در نظر گرفته شد. (در صورتی که مش­بندی شبکه جریان، یکنواخت صورت گرفت نتایج حاصل از مدل به داده ­های آزمایشگاهی نزدیکتر و دقت مدل عددی بیشتر می­شد). برای این مدل­سازی، زبری کف کانال و بدنه سازه برابر ۵/۱ میلی­متر انتخاب شد.
مش­بندی در مقطع عرضی مش­بندی در مقطع طولی
شکل ۳-۱۰ مش­بندی یکنواخت در کانال با مقیاس کوچک
در بخش شبیه­سازی آبشستگی در پایین­دست سازه ترکیبی که در کانال با مقیاس بزرگ انجام شده است، جهت کاهش زمان تحلیل نرم­افزار، شبکه جریان به صورت دوبعدی مش­بندی شده و ابعاد شبکه در راستای Z به صورت یکنواخت و برابر ۵ میلی­متر و در راستای X به صورت غیر یکنواخت و در نزدیکی سازه مورد نظر، تعداد مش بیشتر و اندازه آن­ها ریزتر در نظر گرفته شد به طوری که اندازه مش بین ۶ تا ۲۰ میلی­متر متغیر است. برای این مدل­سازی، زبری کف کانال یکسان با قطر متوسط رسوبات و برابر با ۵/۱ میلی­متر انتخاب شد.
شکل ۳-۱۱ مش­بندی غیر یکنواخت در راستای طولی کانال با مقیاس بزرگ
۳-۴-۴-۳ شرایط مرزی کانال
لایه مرزی ابتدا و انتهای مش­ها در کانال با مقیاس کوچک بر اساس جدول و شکل زیر تعیین شده است.
شکل ۳- ۱۲ شرایط مرزی مورد استفاده در مدل­سازی حالت بستر صلب
جدول ۳-۴ شرایط مرزی اعمال شده در نرم­افزار

ورودی کانال
خروجی کانال
دیواره­ های کناری کانال
کف کانال
سقف کانال
دبی ورودی^[۵۵]
جریان خروجی^[۵۶]
دیوار^[۵۷]
دیوار
تقارن^[۵۸]

لایه مرزی ابتدا و انتهای مش­ها در کانال با مقیاس بزرگ بر اساس جدول و شکل زیر تعیین شده است.
شکل ۳- ۱۳ شرایط مرزی مورد استفاده در مدل­سازی حالت بستر رسوب
جدول ۳- ۵ شرایط مرزی اعمال شده در نرم­افزار

ورودی کانال
خروجی کانال
دیواره­ های کناری کانال
کف کانال
سقف کانال
فشار ثابت^[۵۹]
جریان خروجی
دیوار
دیوار
تقارن

برای انتخاب فشار ثابت برای ورودی کانال، ارتفاع سیال در قسمت فشار ثابت برابر عمق ابتدایی جریان در حالت آزمایشگاهی انتخاب شد.