اثرات مقیاس در مدلسازی هیدرولیکی با استفاده از مدل عددی دو بعدی
نویسندگان
1 استاد، گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.
2 دانشآموخته کارشناسی ارشد، گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.
3 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.
4 دانشیار، گروه مهندسی و مدیریت آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.
doi
10.22059/jwim.2022.341971.983چکیده
مدلهای هیدرولیکی ابزار بسیار مفیدی برای درک بهتر رفتار هیدرودینامیک جریان هستند. اما اثرات مقیاس در فرایند مدلسازی هیدرولیکی منجر به انحراف نتایج از پروتوتایپ میشود. در این مقاله به بررسی اثر مقیاس بر نتایج شبیهسازی مدل هیدرولیکی جریان پرداخته میشود. هدف از پژوهش بررسی تأثیر اعوجاج هندسی بر مشخصات جریان و میزان انحراف نتایج مدلهای کج از پروتوتایپ است که با استفاده از مدل عددی دوبعدی MIKE21 انجام میشود. ابتدا شرایط هیدرودینامیک جریان در چهار حالت کانال مستقیم، کانال همگرا، واگرا و انحنادار با چهار درجه اعوجاج یک (غیرکج)، دو، پنج و 10 شبیهسازی شد. سپس با فرض تشابه عدد فرود نتایج حاصل از مدلها با پروتوتایپ مقایسه و میزان خطا در کانالها بررسی شد. نتایج نشان داد که اختلاف عمق و توزیع سرعت جریان در مدلهای کج با پروتوتایپ ناچیز است، اما اختلاف پروفیل سرعت عرضی مدل کج با پروتوتایپ با افزایش درجه اعوجاج افزایش مییابد. بهطوریکه خطای نسبی در نتایج پروفیل سرعت عرضی در کانال مستقیم، همگرا، واگرا و انحنادار با درجه اعوجاج 10 (G10) بهترتیب برابر دو، 29، 33 و 39 درصد بهدست آمد.