برگزاری دفاعیه دکتری

آقای مهندس سید حامد معراجی، دانشجوی دوره دکتری دانشکده مهندسی عمران، گرایش آب، یازدهم مهرماه91 ، از رساله خود با عنوان «توسعه روش دیفرانسیل کوادراچر ( DQM ) در شبیه سازی عددی جریان آشفته و کاربرد آن در اطراف خطوط لوله» دفاع نمود.

چکیده این رساله که راهنمایی آن را دکتر عباس قاهری و مشاوره آن را دکتر پرویز ملک‌زاده بر عهده داشتند به شرح زیر می‌باشد:

جهت محاسبه و پیش بینی صحیح میدان جریان اطراف خطوط لوله دریایی، روشهای عددی متعددی توسعه یافته اند. با این وجود، محققین همواره در جستجوی روشهای عددی با کارآیی بیشتر و دقت بالاتر جهت افزایش توانایی مدلسازیهای عددی می باشند. هدف اصلی این رساله، توسعه روش DQ در حوزه مکانیک سیالات محاسباتی و شبیه سازی جریان آشفته اطراف خطوط لوله می باشد. بررسی دقیق روش DQ و مدلهای مختلف آن، وجود مشکلات و محدودیتهایی از جمله تولید دستگاه معادلات خطی بد وضع با ابعاد بزرگ در فرآیند حل، کمبود فضای حافظه جهت ذخیره اطلاعات، تلاش محاسباتی و زمان اجرای بسیار بالا را در حل مسایل نشان می دهد. این مشکلات عملا کاربرد روش مرسوم DQ را برای مسائل پیچیده جریان غیر ممکن می سازد.

جهت تحقق هدف اصلی رساله، ابتدا نوآوریهایی شامل 1- کاربرد روش نوین GMRES [1] جهت حل دستگاه معادلات خطی بد وضع، 2- توسعه روش عددی جدید با عنوان [2] BDQ و 3- توسعه الگوریتم جدید حل معادلات ناویر- استوکس بر مبنای الگوریتم [3] SIMPLE و روش DQ ، در راستای رفع مشکلات موجود در روش DQ صورت گرفته که هر کدام به تنهایی و یا در ترکیب با هم، تاثیر بسیار زیادی در کاهش زمان اجرا و رفع محدودیتها داشته اند.

پس از تولید ابزار محاسباتی مورد نیاز، به شبیه سازی جریان آشفته در اطراف خطوط لوله با استفاده از دو مدل آشفتگی شبیه سازی گردابه های بزرگ ( LES ) و مدل پرداخته شده است. مقایسه نتایج با داده های آزمایشگاهی و سایر روشها نشان دهنده کارآیی روش DQ توسعه یافته می باشد.

واژه‌های کلیدی: روش DQM ، روش BDQ ، معادلات ناویر- استوکس، خطوط لوله دریایی، مدل آشفتگی LES ، مدل آشفتگی .

[1] Generalized Minimum Residual Method (GMRES)

[2] Bernstein Differential Quadrature (BDQ) Method

[3] Semi-implicit method for pressure-linked equations (SIMPLE)