نام پژوهشگر: سمانه قوچی

حل عددی توزیع عرضی و قائم سرعت جریان در مجاری روباز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان 1392
  سمانه قوچی   عبدالرضا ظهیری

شبیه¬سازی توزیع دوبعدی سرعت جریان برای تعیین فرایندهای هیدرولیکی از قبیل دبی جریان، توزیع تنش برشی، رسوب، میزان فرسایش و رسوب¬گذاری و انتقال آلودگی حائز اهمیت است. از این رو محققین زیادی مدل¬های مختلفی را برای برآورد توزیع سرعت در کانال¬های روباز پیشنهاد نموده¬اند. از پرکاربردترین روش¬های کلاسیک ارائه شده در شبیه¬سازی توزیع قائم سرعت، قوانین توانی و لگاریتمی می¬باشند. از جمله ضعف¬های این دو مدل این است که قادر به برآورد توزیع عرضی سرعت نبوده و تنها برای کانال¬های عریض کاربرد دارند. در این پژوهش به معرفی دو مدل متفاوت برای توزیع دوبعدی سرعت جریان پرداخته شده است و عملکرد آن¬ها با استفاده از مقادیر آزمایشگاهی در یک کانال مستطیلی مورد ارزیابی قرار گرفته است. چیو (1987) با استفاده از مفاهیم احتمالاتی و اصل بیشینه¬سازی آنتروپی روشی را ارائه نمود که توانایی شبیه¬سازی توزیع دوبعدی سرعت را داشته و هم¬چنین قادر به برآورد دبی جریان، سرعت متوسط و حداکثر جریان است. کین و همکاران (2009) نیز یک معادله دیفرانسیل جزئی برای توزیع دوبعدی سرعت جریان در عرض و عمق کانال ارائه نمودند. در این پژوهش با حل عددی معادله دیفرانسیل جزئی کین و همکاران، توزیع دوبعدی سرعت جریان و دبی جریان برآورد شده است. مقدار متوسط خطای نسبی دبی جریان محاسبه شده در مرحله واسنجی برای دو مدل چیو (1987) و کین و همکاران (2009) به ترتیب برابر 7/9 و 8/4 درصد است. هم¬چنین این مقدار برای دو مدل در مرحله صحت¬سنجی برابر 9/3 و 2/4 درصد می¬باشد. روش کین و همکاران به دلیل سادگی محاسبات، می¬تواند به عنوان روشی کارآمد و موثر جایگزین روش¬های دیگر برای تعیین توزیع دوبعدی سرعت و محاسبه دبی جریان گردد.