حل معادله جریان متغیر مکانی به وسیله روش ریاضی آشفتگی و تخمین ضریب تصحیح اندازه حرکت در این نوع جریان

نویسندگان

چکیده

استفاده از معادله تغییرات اندازه حرکت منجر به تبیین معادله دیفرانسیلی ( معادله دینامیکی) جریان های متغیر مکانی با افزایش یا کاهش بده می شود. حل این معادله منجر له تعیین پروفیل سطح آب در این نوع جریان ها می شود. تاکنون برای این معادله حل تحلیلی به دست نیامده است، از این رو روش های تقریبی مختلفی برای حل آن پیشنهاد شده است. یکی از این روش های که در ریاضیات برای حل معادلات دیفرانسیل غیر خطی ابداع شده است، به نام حل آشفتگی معروف می باشد.کاربرد این روش برای حل معادله جریان های متغیر مکانی برای اولین بار توسط گیل پیشنهاد شد. از آنجا که توزیع سرعت در مقطع عرضی جریان به شدت غیر یکنواخت است، نادیده گرفتن ضریب تصحیح اندازه حرکت می تواند به تقریب غیر قابل قبول در نتایج منجر شود. به همین دلیل محققین مختلف بر اعمال ضریب تصحیح اندازه حرکت تاکید فراوان داشته اند اما به علت نامشخص بودن مقدار این ضریب( ) در این نوع جریان ها ، طراحان در حال حاضر توزیع سرعت در مقطع عرضی را یکنواخت فرض کرده و مقدار را برابر واحد در نظر می گیرند . در این مقاله با ابقای ضریب تصحیح اندازه حرکت در معادله حاکم ، روش تعدیل شده حل آشفتگی برای جریان های متغیر مکانی با افزایش بده پیشنهاد شده است. همچنین بر اساس روش ریاضی فوق معادله درجه دومی برای تعیین مقدار به دست آمد. با استفاده از معادله یاد شده و نتایج آزمایشگاهی گیل مناسب ترین مقدار ضریب ( ) را ککه بهترین انطباق بین داده های آزمایشگاهی و نتایج حل آشفتگی ایجاد می کند تعیین شده است. بر اساس مقایسه نتایج، کاربرد این ضریب برای طراحی سازه ها و در مدل های ریاضی توصیه شده است.

کلیدواژه‌ها