1.

Primerjava dveh modelov hrapavosti za simulacijo porušitvenega vala z metodo SPH

Članek prikazuje študijo porušitve pregrade, locirane na Kolarjevem vrhu. V primeru takšnega dogodka bi se voda razlila z veliko hitrostjo po strmi dolini s padcem 10-30% do ravnine 700 m nižje. Propagacijo čela vala in prosto gladino je v takšnih primerih težko simulirati s konvencionalnimi numeričnimi metodami. Brezmrežna metoda SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) predstavlja dobro alternativo. Vendar je obravnava robov pri metodi SPH zahtevnejša in trenje ima v analiziranem primeru pomembno vlogo. Žagar in ostali (2009) so modelirali hrapavost z dodajanjem naključnih dvignjenih elementov dna doline. Namesto takšnega pristopa je bil v sedanji študiji uveden spremenljiv parameter hrapavosti. Obe rešitvi sta pokazali dobre rezultate z manjšimi razlikami. Podana je tako primerjava med obema pristopoma kakor tudi primerjava s krivočrtnim modelom končnih volumnov ter z meritvami na fizičnem modelu.

COBISS.SI-ID: 5505633

2.

Simulacije valov zaradi porušitve pregrade v kanalu z razširitvijo s povezanimi modeli razlicne resolucije po metodi SPH

V delu so predstavljene numerične simulacije valov zaradi porušitve pregrade vkanalu z razširitvijo po metodi SPH. Smoothed particle hydrodynamics (SPH) je brezmrežna metoda, ki se uporablja za simulacije hidrodinamičnih pojavov. Metoda zahteva večje število računskih elementov in posledično daljši računski čas. Zaradi tega se razvijajo nove metodologije (npr. povezovanje med modeli različne resolucije). Rezultati študije kažejo, da tovrstni pristopi znatno skrajšajo računski cas, hkrati pa ne vplivajo na točnost rezultatov.

COBISS.SI-ID: 5990753

3.

Skrajšanje računskega časa simulacij po metodi SPH z uporabo povezanega 2D/3D modela

Metoda hidrodinamike zglajenih delcev (ang. Smoothed particle hydrodynamics, SPH) je brezmrežna Lagrangeova metoda, ki se uporablja za simulacije toka s prosto gladino. Metoda je uporabna predvsem za simulacije hipnih sprememb vodne gladine. Ena izmed večjih slabosti metode SPH pa je zelo dolg računski čas simulacij. Računski čas simulacij lahko bistveno skrajšamo z uporabo novih pristopov. V tej študiji smo povezali dvodimenzionalni (2D) in tridimenzionalni (3D) matematični model Tis Isat. Omenjeni model smo razvili na Katedri za mehaniko tekočin z laboratorijem, uporabljamo pa ga za simulacije toka vode po metodi SPH. Delovanje povezanega 2D/3D modela Tis Isat smo primerjali z rezultati laboratorijskega eksperimenta ter z rezultati simulacij polnega 3D SPH modela in z rezultati 1D konvencionalnega modela. Izvedene simulacije po metodi SPH so pokazale dobro ujemanje z meritvami in rezultati 1D konvencionalnega modela v simetrični osi kanala. Glavni prednosti povezanega SPH modela pa sta v tem, da je model sposoben bolj realistično simulirati vodno gladino dolvodno od razširitve kanala ter da se bistveno skrajša računski čas simulacij zaradi uporabe kombinacije 2D in 3D modela.

COBISS.SI-ID: 6269025

4.

Različne možnosti definiranja hrapavosti terena po metodi SPH na primeru tokov, ki nastanejo zaradi morebitne porušitve pregrad

Članek opisuje dva različna načina za opis hrapavosti terena pri simulacijah po metodi zglajenih delcev (SPH), ki so bile narejene z modelom Tis Isat, razvitim na UL FGG. V metodo je bil vgrajen kontinuirni robni pogoj z upoštevanjem trenja. Uporabljeni sta dve osnovni definiciji hrapavosti terena: (a) kot hidravlično gladka stena, kjer je bila hrapavost zajeta preko efektivne viskoznosti delcev na robu in (b) kot hidravlično hrapav teren z dvigom mrežnih točk. Izvedene simulacije z metodo SPH zajemajo primer porušitve dela nasipa zgornjega rezervoarja črpalne hidroelektrarne Kolarjev vrh. To je eden prvih primerov, kjer je bila študija narejena na realni topografiji. Izračunane gladine na sondah vzdolž doline so bile primerjane z meritvami na fizičnem modelu ter z rezultati modela , temelječega na metodi končnih volumnov (FV). Primerjava je pokazala zadovoljivo ujemanje z meritvami, ki so že prej potrdile tudi uporabnost simulacij z metodo FV.

COBISS.SI-ID: 6616417

5.

Simulacije premeščanja plavin po metodi hidrodinamike zglajenih delcev

V prispevku so predstavljeni rezultati simulacij premeščanja plavin. Simulacije so bile izdelane z uporabo SPH modela Tis Isat. SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics oz. hidrodinamika zglajenih delcev) je še vedno razmeroma nova numericna metoda, ki se vse pogosteje uporablja za simulacije gibanja tekocin in premešcanja plavin. V prispevku je predstavljena primerjava rezultatov simulacij modela Tis Isat z rezultati drugega Lagrangeovega modela ter meritvami. Rezultati simulacij modela Tis Isat se dobro ujemajo z meritvami.

COBISS.SI-ID: 6809441