مدلسازی جریان در کانال روباز با استفاده از روش معکوس لاپلاسDe Hoog

با توجه به محدودیتهای منابع آبی و لزوم مدیریت و کنترل صحیح این منابع، مخصوصا در کانالهای آبیاری که نقش مهمی در انتقال آب دارند،نیاز به مدلهای دقیقی برای توصیف دینامیک جریان در کانال روباز می باشد. رفتار پیچیده معادلات حاکم که به معادلات سنت-ونانت معروفمیباشند، باعث گردیده تا روشهای حل موثری برای یافتن پاسخ این معادلات برای شرایط مختلفی از جریان پیشنهاد گردند. یکی از این روشها استفاده از تبدیلات لاپلاس و لاپلاس معکوس برای یافتن پاسخ تحلیلی معادلات است. یکی از دقیقترین مدلهای شناخته شده برای تحلیل جریان، مدل خطی شده سنت-ونانت میباشند. مزیت این معادلات این است که با نگه داشتن تمام ترمهای اصلی در معادله کلی، چنانچه نوسانات حولشرایط جریان پایدار اولیه اندک باشند، دارای جواب بسیار دقیقی میباشد. بدین ترتیب با استفاده از روشهایی مانند بسط تیلور و انتقال به حوزهفرکانس بخشی از پیچیدگ یها حل میگردد. توابع انتقال در حوزه فرکانس، ارتباط بین عمق و دبی در باز های از کانال بین دو سازه کنترل جریان را براساس اندرکنش دو موج نوسانی حاصل از اغتشاشات ناشی از باز و بست دریچه و یا تغییر دبی بیان میکنند. با استفاده از روش عددی شتابیافته موثرDe Hoog پاسخ حوزه زمان به عنوان خروجی تحلیل جریان بدست میآید. برای ارزیابی کاملتر، نتایج با مدل عددی پریزمن مقایسه شده که نشان از هماهنگی قابل قبول آنها میباشد.

کلیدواژه ها:

معادلات سنت-ونانت ، کانال باز ، حوزه لاپلاس ، الگوریتم عددی معکوس لاپلاسDe Hoog