بررسی تغییرات ضرایب رابطه ی نمایی جریان غیردارسی درون مصالح سنگریزه ای تحت شرایط مختلف جریان

محاسبه ی گرادیان هیدرولیکی در تحلیل جریان ماندگار درون مصالح سنگریزه ای اهمیت بالایی دارد. برای محاسبه ی گرادیان هیدرولیکی بر اساس سرعت جریان غیردارسی از روابط دوجمله ای و نمایی استفاده می شود که رابطه ی دوجمله ای نسبت به نمایی از دقت و کارایی بالاتری برخوردار است. از آنجا که در تحلیل دو بعدی جریان غیردارسی در محیط های متخلخل درشت استفاده از رابطه ی نمایی ضرورت دارد، محققین در گذشته روابطی را جهت محاسبه ی ضرایب m و n رابطه ی نمایی بر اساس ضرایب a و b رابطه ی دو جمله ای ارائه داده اند. در برخی از پژوهش های قبلی Vmax=۱ در نظر گرفته شده است، این در حالی است که حداکثر سرعت جریان به خصوصیات فیزیکی سنگریزه ها و ویژگی های جریان بستگی داشته و لزوما معادل واحد نیست. در پژوهش حاضر محاسبه ی سرعت حداکثر بر مبنای مقادیر a و b و Re مدل تحلیلی احمد و سونادا پیشنهاد شده است. نتایج نشان می دهد که برای محاسبه ی ضرایب m و n رابطه ی نمایی با استفاده از ضرایب a و b و با فرض Vmax=۱، اختلاف بین متوسط میانگین خطای نسبی گرادیان هیدرولیکی محاسباتی و ثبت شده در آزمایشگاه برای مصالح ریز، متوسط و درشت به ترتیب برابر با ۹۵/۲۱، ۹۸/۲۲ و ۹۷/۲۱ درصد به دست آمده است. در حالی که بر مبنای رابطه ی پیشنهادی، مقادیر میانگین خطای نسبی در مصالح ریز، متوسط و درشت به ترتیب برابر با ۳۹/۱۱، ۶۹/۱۴ و ۷۲/۱۹ درصد محاسبه شده است. به بیان دیگر، راهکار پیشنهادی باعث افزایش دقت محاسبه ی گرادیان هیدرولیکی با استفاده از مقادیر a و b، در برآورد ضرایب m و n شده است.

کلیدواژه ها:

جریان غیر دارسی ، رابطه ی نمایی ، رابطه ی دوجمله ای ، مصالح سنگریزه ای ، گرادیان هیدرولیکی