|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Исследование параметров расчётных сеток и вычислительных методов для моделирования потоков на склонах гортезисы доклада
- Автор: Романова Д.И.
- Сборник: Тезисы докладов, представленные на XXIV Международную конференцию «Нелинейные задачи теории гидродинамической устойчивости и турбулентность». Ответственные редакторы – Н.В.Никитин, Н.В. Попеленская
- Тезисы
- Год издания: 2020
- Место издания: Издательство Московского Университета Москва
- Первая страница: 90
- Последняя страница: 90
- Номер статьи: 86
- Аннотация: Водоснежные и грязекаменные потоки, снежные лавины, сели и другие склоновые потокипредставляют большую опасность для жителей предгорья и различных отраслей народного хозяйства наданных территориях. Для организации защиты строят направляющие сооружения (стенки, искусственныерусла, лавинорезы, клинья), тормозящие и останавливающие сооружения (надолбы, холмы, траншеи, дамбы,пазухи), пропускающие сооружения (галереи, навесы, эстакады). Для расчёта таких защитных сооруженийнеобходимо знать силу воздействия потока на препятствие, для изучения которой необходимо проводитьтрёхмерное численное моделирование. Расчёт силы давления набегающего потока на препятствиепроисходит, в том числе, из учёта профиля скорости. А значит, что для расчёта заградительных сооруженийнеобходимо, чтобы полученный в расчётах профиль скорости, а также другие параметры потока хорошоописывали реальное движение потока по склону. Расчёт склоновых потоков затруднён из-за большиххарактерных размеров задачи в горизонтальной плоскости и относительно малых по вертикали.В работах [1-4] представлены результаты моделирования различных склоновых потоков разнымиподходами. В работе [1] авторы производят расчёт комплекса заградительных сооружений. Для расчётаводоснежного потока непосредственно с места зарождения авторы используют пакет RAMMS 1.6 Avalancheкоторый численно решает уравнения динамики, осреднённые по глубине. Пакет OpenFOAM используетсяавторами для KD моделирования воздействия водоснежного потока с комплексом защитных сооружений. Израсчёта в пакете RAMMS авторы берут параметры на входе в расчётную область для KD моделирования, чтопримерно на 20 метров выше первых заградительных сооружений (валов). В своей работе авторы приходятк выводу, что использование осреднённых по глубине уравнений динамики не позволяет корректно оценитьвзаимодействие потока с дамбой и смоделировать её переполнение.В работе японских коллег Oda, Yamaguchi и соавторов [4] представлен численный метод расчетаснежных лавин, основанный на стабилизированном методе конечных элементов SUPG/PSPG снеструктурированнойсеткой.Учтенасложная геометрия склона и неньютоновскаяреология среды, но поток считаетсяламинарным и не учитывается захватматериала.В докладе планируется привести обзори сравнение использования различныхвычислительных методов для моделированияпотоков на склонах гор. А также произвестиисследование параметров расчётной сеткидля моделирования таких потоков.На рисунке показан расчёт лавины нагоре Юкспор (Хибины) с использованиемметода конечного объёма в пакете соткрытым исходным кодом OpenFOAM.Исследованиевыполненоприфинансовой поддержке РФФИ в рамкахнаучного проекта No 19-K1-90105.ЛИТЕРАТУРА.1. Hafþór Örn Pétursson, Kristín Martha Hákonardóttir, Áki Thoroddsen. Use of OpenFOAM and RAMMSAvalanche to simulate the interaction of avalanches and slush flows with dams. Proceedings to the InternationalSymposium on Mitigative Measures against Snow Avalanches and Other Rapid Gravity Mass Flows. Siglufjörður,Iceland, April K–5, 2019.2. K.M. Hákonardóttir, K.H. Ágústsdóttir. The design of slushflow barriers: Laboratory experiments. Proceedings tothe International Symposium on Mitigative Measures against Snow Avalanches and Other Rapid Gravity MassFlows Siglufjörður, Iceland, April K–5, 2019.K. C. Jaedicke, M. Kern, P. Gauer, M.-A. Baillifard, K. Platzer. Chute experiments on slushflow dynamics. ColdReg. Sci. Technol., 51, 156–167, 2008.4. Y. Yamaguchi, S. Takase, S. Moriguchi, K. Terada, K. Oda, I. Kamiishi. Three-dimensional nonstructural finiteelement analysis of snow avalanche using non-newtonian fluid model. Transactions of the Japan Society forComputational Engineering and Science, 2017.
- Добавил в систему: Романова Дарья Игоревна