تخمین سرعت جریان با استفاده از تئوری آنتروپی و صحت سنجی با نتایج فلوم‌های آزمایشگاهی و داده‌های رودخانه‌های طبیعی

نویسندگان

1 دانشجو دکترای مدیریت منابع آب، دانشکدۀ مهندسی عمران و محیط‌زیست، دانشگاه شیراز، شیراز

2 استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی آمایش و پدافند غیرعامل

3 استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی هوادریا

doi
چکیده

تخمین توزیع سرعت یکی از مسائل مورد توجه در بررسی دینامیک آب در دریا و رودخانه است. در این مطالعه، با استفاده از تئوری آنتروپی و به‌کارگیری تابع توزیع تجمعی ارائه شده، در ابتدا معادله‌های ارائه‌شده اثبات شده و درنهایت صحت‌سنجی این روش پیشنهادی با داده‌های آزمایشگاهی و رودخانه‌ای انجام شده است. تئوری آنتروپی با ترکیب با توابع توزیع تجمعی می‌تواند به‌خوبی به بررسی روابط متقابل پدیده‌های فیزیکی که دارای یک بیشینه منحصربه‌فردند، بپردازد. این تئوری از یک اصل کلی برای معادله بقای آنتروپی، که همانا بیشینه شدن آنتروپی در تمامی شرایط برای پایدار شدن سیستم‌های ترمودینامیکی است، استفاده می‌کند. به‌علاوه، با در نظر گرفتن سرعت به‌عنوان یک متغیر تصادفی به ارائه تابعی برای تخمین توزیع سرعت در فضای یک‌بعدی و دوبعدی (I∈R^2,R ) می‌انجامد. ترکیب تئوری آنتروپی شاخص عمومی در این تحقیق استفاده شده و با تابع توزیع تجمعی ارائه‌شده در این تحقیق ترکیب شده است. مقایسه روش پیشنهادی با روش‌های موجود تخمین توزیع سرعت نشان می‌دهد که روش ارائه‌شده در این تحقیق حساسیت کمتر و انعطاف‌پذیری بیش‌تری با پارامترها داشته و دقت قابل‌توجهی دارد. این روش برای تمامی حالت‌هایی که بیشینة سرعت روی سطح و زیر سطح باشد، قابل استفاده است.