پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 158 |
| تعداد شماره‌ها | 6,230 |
| تعداد مقالات | 67,764 |
| تعداد مشاهده مقاله | 115,192,008 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 89,939,867 |
حل عددی معادلات بوسینسک تراکم‌ناپذیر با استفاده از روش فشرده مرتبه چهارم: بررسی موردی شارش گرانی تبادلی | ||
| فیزیک زمین و فضا | ||
| مقاله 13، دوره 37، شماره 1 - شماره پیاپی 495065، اردیبهشت 1390 اصل مقاله (479.21 K) | ||
| نویسندگان | ||
| سرمد قادر1؛ ابوذر قاسمی ورنامخواستی2؛ محمدرضا بنازاده ماهانی3؛ داریوش منصوری4 | ||
| 1استادیار، گروه فیزیک فضا، مؤسسة ژئوفیزیک، دانشگاه تهران، ایران | ||
| 2دانش‌آموخته کارشناسی‌ارشد، گروه فیزیک دریا، دانشکده علوم دریایی، دانشگاه تربیت مدرس و محقق پژوهشگاه هواشناسی و علوم جو، نور، ایران | ||
| 3استادیار گروه فیزیک دریا، دانشکده علوم دریایی دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران | ||
| 4مربی گروه فیزیک دریا، دانشکده علوم دریایی دانشگاه تربیت مدرس، نور، ایران | ||
| چکیده | ||
| در تحقیق حاضر حل عددی معادلات حاکم بر جریان گرانی در قالب شارش تبادلی (lock-exchange) با استفاده از روش فشرده مرتبه چهارم عرضه می‌شود. برای سنجش توانایی روش فشرده مرتبه چهارم در مسائل غیر‌خطی که به حالت واقعی نزدیک‌تر هستند از مسئله موردی جریان گرانی در قالب شارش گرانی تبادلی به‌صورت جریان گرانی مسطح و استوانه‌ای استفاده می‌کنیم. در این کار علاوه بر عرضه نحوه اِعمال روش فشرده مرتبه چهارم به معادلات حاکم، جزئیات مربوط به نحوه اِعمال شرایط مرزی لغزش آزاد و بدون لغزش که مناسب و همخوان با روش فشرده مرتبه چهارم هستند، پیشنهاد می‌شود. مقایسه کیفی جواب‌های حاصل از روش فشرده مرتبه چهارم با سایر نتایج عددی موجود نشان‌دهنده عملکرد مناسب این روش است. به‌علاوه مقایسه نتایج روش‌های فشرده مرتبه چهارم و تفاضل متناهی مرتبه دوم مرکزی عملکرد بهتر روش فشرده مرتبه چهارم را نشان می‌دهد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| بوسینسک؛ تفاضل متناهی؛ دقت عددی؛ روش فشرده؛ شارش گرانی | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Numerical solution of incompressible Boussinesq equations using fourth-order compact scheme: Lock exchange flow | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Sarmad Ghader1؛ Abozar Ghasemi2؛ Mohammad Reza Banazadeh3؛ Darush Mansoury4 | ||
| چکیده [English] | ||
| In recent years, the number of research works devoted to applying the highly accurate numerical schemes, in particular compact finite difference schemes, to numerical simulation of complex flow fields with multi-scale structures, is increasing. The use of compact finite-difference schemes are the simple and powerful ways to reach the objectives of high accuracy and low computational cost. Compact schemes, compared with the traditional explicit finite difference schemes of the same order, have proved to be significantly more accurate along with the benefit of using smaller stencil sizes, which can be essential in treating non-periodic boundary conditions. Applications of some families of the compact schemes to spatial differencing of some idealized models of the atmosphere and oceans, show that the compact finite difference schemes are promising methods for numerical simulation of the atmosphere–ocean dynamics. This work is devoted to the application of a fourth-order compact finite difference scheme to numerical solution of gravity current. The governing equations used to perform the numerical simulation are the two dimensional incompressible Boussinesq equations. The two-dimensional lock-exchange flow configuration is used to conduct the numerical simulation of the Boussinesq equations. The lock-exchange flow is a prototype problem which has been studied numerically and experimentally by many researchers. For the spatial differencing of the governing equations the second-order central and the fourth-order compact finite difference schemes are used. The predictor-corrector leapfrog scheme is used to advance the Boussinesq equations in time. The boundary condition formulation required to generate stable numerical solutions without degrading the global accuracy of the computations, is also presented. The fourth-order compact scheme is compared in detail with the conventional second-order central finite difference method. Qualitative comparison of the results of the present work with published results for the planar lock-exchange flow indicates the validity and accuracy of the fourth-order compact scheme for numerical solution of the two-dimensional incompressible Boussinesq equations. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Boussinesq, Compact scheme, Finite difference, Gravity Current, Lock exchange, Numerical accuracy | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 3,256 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 2,411 |
||