فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

اندازه‌گیری دقیق دبی جریان در کانال‌های باز از ارکان اساسی مدیریت منابع آب و بهره‌برداری بهینه از سامانه‌های آبیاری و زهکشی محسوب می‌شود. در این پژوهش، به‌منظور ارزیابی عملکرد فلوم‌های قابل‌حمل SMBF در شرایط جریان آزاد، آزمایش‌های هیدرولیکی کنترل‌شده در یک فلوم آزمایشگاهی با چهار نسبت مختلف تنگ‌شدگی 342/0، 464/0، 561/0، 726/0 انجام شد. به‌طور هم‌زمان، مدل‌سازی عددی جریان در نرم‌افزار FLOW-3D با استفاده از مدل آشفتگی RNG صورت گرفت تا امکان مقایسه دقیق بین نتایج عددی و داده‌های تجربی فراهم گردد. برای سنجش دقت مدل عددی، معیارهای ارزیابی خطای میانگین(ME)، میانگین قدرمطلق خطا (MAE)، ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، نش-ساتکلیف (NSE)، شاخص توافق (AI) و شاخص کلینگ–گوپتا (KGE) مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل عددی توانسته است رفتار هیدرولیکی جریان را با دقت بالایی بازتولید کند. بیشترین میزان همخوانی میان نتایج عددی و آزمایشگاهی در نسبت تنگ‌شدگی 342/0 r = به‌دست آمد، به‌طوری‌که مقدار خطای نسبی برابر با 3 درصد و شاخص KGE برابر با 93/0 بوده است. در نسبت‌های بالاتر، به‌ویژه در 726/ 0r =، افزایش تنگ‌شدگی موجب تشدید جدایش جریان و افزایش خطا تا حدود 5/16 درصد گردید. بر این اساس، می‌توان نتیجه گرفت که مدل عددی در تنگ‌شدگی‌های ملایم (5/0 r<) از پایداری و دقت بیشتری برخوردار است. در نهایت، نسبت 342/0 r = به‌عنوان شرایط بهینه عملکرد فلوم‌های SMBF معرفی شد و پیشنهاد می‌گردد در طراحی عملی این نوع فلوم‌ها، نسبت‌های ملایم 342/0 تا 464/0 مدنظر قرار گیرد تا ضمن افزایش دقت اندازه‌گیری، پایداری جریان نیز حفظ شود.