فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

محاسبه‌ی‌ گرادیان هیدرولیکی در تحلیل جریان ماندگار درون مصالح سنگریزه‌ای اهمیت بالایی دارد. برای محاسبه‌ی گرادیان هیدرولیکی بر اساس سرعت جریان غیردارسی از روابط دوجمله‌ای و نمایی استفاده می‌شود که رابطه‌ی دوجمله‌ای نسبت به نمایی از دقت و کارایی بالاتری برخوردار است. از آنجا که در تحلیل دو‌بُعدی جریان غیردارسی در محیط‌های متخلخل درشت استفاده از رابطه‌ی نمایی ضرورت دارد، محققین در گذشته روابطی را جهت محاسبه‌ی ضرایب m و n رابطه‌ی نمایی بر اساس ضرایب a و b رابطه‌ی دو جمله‌ای ارائه داده‌اند. در برخی از پژوهش‌های قبلی Vmax=1 در نظر گرفته شده است، این در حالی است که حداکثر سرعت جریان به خصوصیات فیزیکی سنگریزه‌ها و ویژگی‌های جریان بستگی داشته و لزوماً معادل واحد نیست. در پژوهش حاضر محاسبه‌ی سرعت حداکثر بر مبنای مقادیر a و b و Re مدل تحلیلی احمد و سونادا پیشنهاد شده است. نتایج نشان می‌دهد که برای محاسبه‌ی ضرایب m و n رابطه‌ی نمایی با استفاده از ضرایب a و b و با فرض Vmax=1، اختلاف بین متوسط میانگین خطای نسبی گرادیان هیدرولیکی محاسباتی و ثبت شده در آزمایشگاه برای مصالح ریز، متوسط و درشت‌ به ترتیب برابر با 95/21، 98/22 و 97/21 درصد به دست آمده است. در حالی که بر مبنای رابطه‌ی پیشنهادی، مقادیر میانگین خطای نسبی در مصالح ریز، متوسط و درشت به ترتیب برابر با 39/11، 69/14 و 72/19 درصد محاسبه شده است. به بیان دیگر، راهکار پیشنهادی باعث افزایش دقت محاسبه‌ی گرادیان هیدرولیکی با استفاده از مقادیر a و b، در برآورد ضرایب m و n شده است.