مدلسازی سرعت و شیب هیدرولیکی در جریان های غیردارسی با استفاده از مفهوم مشتقات کسری سازگار
عنوان مقاله: مدلسازی سرعت و شیب هیدرولیکی در جریان های غیردارسی با استفاده از مفهوم مشتقات کسری سازگار
شناسه ملی مقاله: JR_IJSWR-51-12_002
منتشر شده در در سال 1399
شناسه ملی مقاله: JR_IJSWR-51-12_002
منتشر شده در در سال 1399
مشخصات نویسندگان مقاله:
نوشین اصلاحی - گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
علیرضا وطن خواه - دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
محمد صدقی اصل - دانشیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران.
خلاصه مقاله:
نوشین اصلاحی - گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
علیرضا وطن خواه - دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
محمد صدقی اصل - دانشیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران.
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 derivative
کلمات کلیدی: مشتقات سازگار, مرتبه کسری, جریان آشفته ی کاملا توسعه یافته, جریان غیردارسی, حل تحلیلی
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1663210/