آمار
| تعداد نشریات | 50 |
| تعداد شماره‌ها | 2,048 |
| تعداد مقالات | 19,190 |
| تعداد مشاهده مقاله | 22,509,244 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 20,963,586 |
حل تحلیلی معادله حاکم بر جریان غیردارسی به روش ریاضی آنالیز هموتوپی | ||
| نشریه حفاظت منابع آب و خاک (علمی - پژوهشی) | ||
| مقالات آماده انتشار، اصلاح شده برای چاپ، انتشار آنلاین از تاریخ 19 دی 1401 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/wsrcj.2022.70054.11329 | ||
| نویسندگان | ||
امیر حسین آروین1؛ محمد هادی فتاحی   1؛ محمد صدقی اصل2؛ عباس محمدی3
| ||
| 1گروه مهندسی‌عمران، واحد مرودشت، دانشگاه آزاد اسلامی، مرودشت، ایران. | ||
| 2گروه علوم‌خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران. | ||
| 3گروه ریاضی، دانشکده علوم‌پایه، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران. | ||
| چکیده | ||
| زمینه و هدف: روش آنالیز هموتوپی (HAM) اولین بار توسط لیائو (1992) برای حل معادلات تابعی پیشنهاد شد. این روش مبتنی بر هموتوپی است و یک راه‌حل تقریبی- تحلیلی برای معادلات تابعی ارائه می‌دهد. در سال‌های اخیر، این روش و اصلاحات آن به طور موثر برای حل طیف وسیعی از مسائل خطی و غیرخطی در علوم کاربردی برای یافتن جواب‌های سری انواع مختلف معادلات غیرخطی، از جمله معادلات جبری، معادلات دیفرانسیل معمولی، معادلات دیفرانسیل جزئی و معادلات دیفرانسیل-انتگرال مورد استفاده قرار گرفته است .(Abbasbandy et al. 2006) هدف از این تحقیق ارائه یک حل تحلیلی زودیافت با دقت قابل قبول برای معادله غیرخطی جریان غیردارسی در محیط های درشت دانه با استفاد از روش HAM می‌باشد. که محققان قبلی به انجام تحقیقات بیشتر در این زمینه توصیه کرده بودند. روش پژوهش: در این پژوهش ابتدا معادله حاکم بر جریان غیردارسی برای اولین بار به روش HAM حل شده است، سپس پروفیل پروفیل های سطح آب معادله نهایی روش HAM به ازای 6 دبی ورودی با شرایط مرزی متفاوت در دو محیط متخلخل درشت‌دانه با مصالح گرد و تیزگوشه بدست آورده شد. و نتایج پروفیل سطح‌آب بدست آورده شده از روش HAM با داده‌های آزمایشگاهی صدقی‌اصل(2010) که در آزمایشگاه اشتوتگارت آلمان بدست آمده، مقایسه شده است. از تابع هدف نرمال (NOF) برای مقایسه جواب‌های روش HAM با داده‌های آزمایشگاهی صدقی‌اصل(2010) استفاده شده است. یافته‌ها: مقایسه نتایج روش HAM با داده‌های آزمایشگاهی صدقی‌اصل (2010) تحت شرایط مرزی بالادست و پایین‌دست به ازای دبی‌های متفاوت و با شیب نزدیک به افق S = 0.00001 صورت گرفته است. نتایج نشان داده‌اند که دبی دبی های q=30 lit/s ، با درصدخطای NOF برابر 0.000099828 در محیط متخلخل تیزگوشه وq =26.25 lit/s ، با درصدخطای NOF برابر 0.000102162 در محیط متخلخل گردگوشه به ازای دبی‌های ورودی بیشتر، دقت بهتری نسبت به داده‌های آزمایشگاهی را دارند. این روش در شیب‌های افق دارای جواب‌های منطقی و پروفیل‌های سطح آب در روش HAM و داده‌های آزمایشگاهی در اکثر نقاط برهم منطبق و یا نزدیک به هم بوده است هستند، در شیب‌های بالاتر به علت تاثیر شیب و نیروی گرانش دچار نوعی تورم در پروفیل جریان می‌شود که از مبحث جریان ماندگار و یکنواخت خارج است و خود نیازمند تحقیق دیگری است. نتایج: نتایج نشان داده که پروفیل سطح آب در بیشتر موارد به هم نزدیک هستند و نشان نشان دهنده دقت روش توسعه یافته بر پایه آنالیز HAM می باشد. با این حال هنگامی که اختلاف تراز آب بالادست و پایین دست زیاد می‌شود، درصد خطا بالا می می رود. به عبارت دیگر، با افزایش گرادیان هیدرولیکی در محیط متخلخل خطا نیز افزایش می یابد. در نهایت با بررسی نتایج روش HAM نسبت به داده‌های آزمایشگاهی، می توان نتیجه گرفت که این روش، در محیط متخلخل با مصالح تیزگوشه نسبت به مصالح گردگوشه به ازای دبی‌های بیشتر دقت بهتری را نشان می می دهد که به دلیل سرعت جریان و تخلخل بالا تر در این محیط می می باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| محیط متخلخل؛ مصالح گرد و تیزگوشه؛ روش HAM؛ حل تحلیلی؛ داده‌های آزمایشگاهی؛ نیمرخ سطح آب | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 14 |
||
