کاربرد محاسبات نرم در افزایش دقت پیش‌بینی ضریب دبی جریان سرریزهای جانبی مستطیلی

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 دانشگاه علم و صنعت ایران

doi
10.22125/iwe.2022.150692
چکیده

به دلیل نقش ضریب دبی جریان در ظرفیت گذردهی سرریزها، پیش­بینی دقیق آن از اهمیت ویژه­ای برخوردار است. در این پژوهش از دو الگوریتم GEP و SVM برای شبیه­سازی ضریب دبی در سرریز جانبی مستطیلی نصب شده در کانال اصلی مستطیلی (سناریوی اول) و ذوزنقه­ای (سناریوی دوم) استفاده شده است. ابتدا پارامترهای موثر بر C d شامل عدد فرود بالادست (Fr1)، عمق آب بالادست (h 1 یا y o )، ارتفاع سرریز (P یا W)، طول سرریز جانبی (L)، عرض کانال اصلی (b) و شیب جانبی دیواره کانال اصلی (Z) شناسایی شدند. سپس به کمک تحلیل ابعادی، چهار پارامتر بی­بعد Fr 1 ، ،    و  در سناریوی اول و سه پارامتر بی­بعد 1 Fr، Z و  در سناریوی دوم استخراج شدند. نتیجه­های دو الگوریتم با نتیجه­های معادله­های تجربی و رگرسیونی به کمک شاخص­های مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)، ضریب تبیین (2R)، خطای نسبی (RE) و نسبت تفاوت توسعه داده شده استاندارد شده (Z DDR ) مقایسه شدند. مقدار (RMSE، 2R، RE، Z DDR ) در فاز آزمون برای سناریوی اول در الگوریتم­های GEP و SVM به ترتیب (036/0، 962/0، 76/7، 48/5) و (037/0، 952/0، 6/9، 8/3) و برای معادله­ی رگرسیونی کلاسیک برتر (040/0، 912/0، 527/4، 439/2)  محاسبه شدند. در سناریوی دوم نیز مقدارهای متناظر برای الگوریتم­های GEP و SVM به ترتیب (0676/0، 992/0، 1/3، 14/1) و (043/0، 934/0، 3/10، 71/0) و برای معادله­ی رگرسیونی (068/0، 818/0، 9/11، 511/0) محاسبه شدند. نتیجه­ی پژوهش نشان دهنده­ی برتری الگوریتم­های هوشمند نسبت به روش­های کلاسیک و همچنین برتری الگوریتم GEP نسبت به SVM بود.