مدلسازی سرعت و شیب هیدرولیکی در جریان های غیردارسی با استفاده از مفهوم مشتقات کسری سازگار
- سال انتشار: 1399
- محل انتشار: مجله تحقیقات آب و خاک ایران، دوره: 51، شماره: 12
- کد COI اختصاصی: JR_IJSWR-51-12_002
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 156
نویسندگان
گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
دانشیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران.
چکیده
با افزایش سرعت جریان و عدد رینولدز در محیطهای متخلخل درشتدانه و نقض قانون دارسی، تجزیه و تحلیل جریان بر اساس روابط غیرخطی شیب هیدرولیکی و سرعت جریان صورت میگیرد. لذا بررسی هر چه دقیقتر روابط غیرخطی امری ضروری میباشد. در این تحقیق، از مشتقات سازگار[۱] جهت بررسی رابطه شیب هیدرولیکی و سرعت جریان در شرایط جریان آشفتهی کاملا توسعه یافته در پدیدهی جریانهای غیردارسی در محیط متخلخل استفاده گردیده است. هدف از تحقیق حاضر مطالعهی تاثیر مشتقات سازگار بر بهبود ارتباط بین سرعت جریان و شیب هیدرولیکی و بررسی عملکرد مرتبه کسری مدل است. لذا با تعیین بازه قابل قبول برای مرتبه کسری مدل، مدلی غیرخطی بر مبنای مشتقات سازگار از معادله افت فشار ایزباش برای جریان آشفته کاملا توسعه یافته، ارائه و به صورت تحلیلی حل شد و پارامترهای مدل پیشنهادی با استفاده از تجزیه و تحلیل دادههای آزمایشگاهی تعیین گردید و مقادیر بهینه پارامترهای مدل شامل ضریب a و مرتبه مشتق کسری α که در این تحقیق، در دامنه صفر تا دو قابل تغییر است، برای هر مجموعه داده آزمایشگاهی محاسبه شدند. نتایج بهدست آمده با دادههای آزمایشگاهی و حل تحلیلی معادله ایزباش مورد مقایسه قرار گرفت و تطابق مناسبی با دادههای آزمایشگاهی مربوط به جریانهای غیردارسی حاصل شد. همچنین با استفاده از تحلیل ابعادی، عدد رینولدز جریان به عنوان پارامتر موثر بر ضریب α معرفی گردید و ارتباط مناسبی میان مرتبه کسری α و عدد رینولدز جریان مشاهده شد که نشان دهنده مفهوم هیدرولیکی مرتبه کسری مدل میباشد. مطابق تحقیق حاضر، مرتبه کسری α فقط یک ضریب برازشی نبوده و بیانگر مفهوم فیزیکی میباشد. [۱] Conformable derivativeکلیدواژه ها
مشتقات سازگار, مرتبه کسری, جریان آشفته ی کاملا توسعه یافته, جریان غیردارسی, حل تحلیلیاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.