اثر شیب در معادلات مرتبه بالا یک‌بعدی: آزمون آزمایشگاهی و کاربرد در تولید منحنی‌های سنجه

نویسندگان

1 استاد گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدة مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران‌

2 دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدة مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران‌

3 استاد دانشگاه فنی وین، اتریش

4 استاد گروه مهندسی آبیاری و آبادانی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران

doi
10.22059/ijswr.2014.51168
چکیده

معادلات سنت‌ـ ونانت به‌دلیل فرض‌های انجام‌شده در استخراج معادله‌ها کارایی خود را در شرایطی که فرض‌ها صادق نیستند، از دست می‌دهند. رفع محدودیت ناشی از حضور غیر هیدرواستاتیک فشار و شیب زیاد در معادلات سنت‌ـ ونانت، توسط معادلة بوسینسک اصلاح‌شده انجام و ارائه شده است. مدل رایانه‌ای برای معادلة اصلاح‌شده و معادلة متداول بوسینسک در جریان غیرماندگار توسعه یافت. مدل تهیه‌شده برای تولید منحنی‌های سنجة دبی سرریزهای ذوزنقه‌ای که کاربرد وسیعی دارند، به کار رفت. دبی‌های 7 تا 30 لیتر بر ثانیه برای صحت‌سنجی نتایج مدل عددی در آزمایشگاه به کار رفت. با استفاده از مقادیر آزمایشگاهی دبی خطای نسبی برای هر دو معادله محاسبه شد. معادلة بوسینسک اصلاح‌شده متوسط خطای نسبی کمتر از 4 درصد داشت و معادلات بوسینسک متداول متوسط خطای نسبی 18‌درصد در پیش‌بینی دبی داشتند. این امر نشان‌دهندة تأثیر چشمگیر عامل شیب بر درستی نتایج است. همچنین معادلات بوسینسک اصلاح‌شده توانایی تولید منحنی ‌سنجة دبی سرریز ذوزنقه‌ای با درستی بالا را دارد.