تأثیر تکنیک حل معادلات و ضریب زبری در شبیه¬سازی جریان کانال روباز با بستر فرسایش پذیر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد گروه آب، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز

2 استاد، گروه عمران، دانشکده عمران، دانشگاه صعتی سهند

3 دانشیار گروه آب، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز

4 دانشیار، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

5 دانشجوی دکتری، گروه آب، دانشکده عمران، دانشگاه تبریز

چکیده

در این تحقیق یک مدل یک بعدی برای شبیه­سازی جریان روباز و بررسی تغییرات بستر در کانال­های فرسایش­پذیر ارائه شده است. جهت واسنجی و ارتقای کارائی مدل تکنیک حل معادلات حاکم بر پدیده مورد بررسی قرار گرفت. مقایسه نتایج مدل با داده­های تجربی نشان می­دهد روش جفت که در آن حل معادلات به طور همزمان و مرتبط انجام می­شود دارای کارائی بهتر و خطای محاسبانی کمتری نسبت به روش غیرجفت می­باشد. به دلیل پیچیدگی و عدم قطعیت در تعیین ضریب اصطکاک برای کانال­های آبرفتی، با کاربرد همزمان روش بهینه­سازی و مدل پیشنهادی، ضریب زبری مانینگ با استفاده از داده­­های آزمایشگاهی به صورت دینامیکی تعیین گردید. نتایج گویای آن است که به کارگیری ضرایب زبری بهینه در مدل باعث افزایش دقت شبیه­سازی جریان بر روی بستر فرسایش­پذیر می­شود. 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effects of Solution Techniques of Equations and Friction Factor on Simulation of Open Channel Flow with Erodible Bed

نویسندگان [English]

  • y Hassanzadeh 1
  • MA Keynejad 2
  • MT Aalami 3
  • D Farsadizadeh 4
  • K Roushangar 5
چکیده [English]

In this research a numerical model has been presented which simulates the 1-D open channel flow over an erodible bed. For calibration and improving the model, solution procedure of the governing equations has been investigated. Comparison of the model results with the experimental data shows that the simultaneous solution procedure of the complete governing equations decreases the computational errors and improves the simulated results. Due to complexity and uncertainly in determining the friction factor of alluvial channels, an optimization technique and the proposed model have been coupled to dynamically identify the Manning roughness parameter by using the experimental data. The study shows that application of the optimized roughness coefficient increases the accuracy of flow simulation over an erodible bed.  

کلیدواژه‌ها [English]

  • Alluvial channel
  • Calibration
  • Roughness coefficient
  • Simulation