بررسي آزمايشگاهي و عددي جريان در محيط‌هاي متخلخل دانه درشت

با توجه به اينكه افزايش سرعت در حفرات يك محيط متخلخل، آشفتگي جريان را افزايش مي دهد، استفاده از رابطه دارسي و روابطي كه از فرض هاي جريان لايه اي استفاده مي كنند، از ضريب اطمينان خوبي برخوردار نيست. بنابراين نياز به روابطي است كه با در نظر گرفتن آشفتگي جريان، گراديان هيدروليكي را با توجه به سرعت جريان و مشخصات مكانيكي خاك، برآورد كند. از جمله روش هايي كه از مقبوليت زيادي برخوردار است مي توان به رابطه دوجمله اي فورش هايمر اشاره كرد. در اين مطالعه با انجام آزمايشاتي روي جريان در محيط هاي متخلخل براي هفت خاك با دانه بندي مختلف، مقادير آزمايشگاهي سرعت جريان و گراديان هيدروليكي اندازه گيري شد سپس روابط مختلفي با استفاده از الگوريتم هاي ازدحام ذرات و ژنتيك به منظور اصلاح ضرايب رابطه فورش هايمر ارايه شد. الگوريتم ژنتيك مبني بر رفتار حركت جامعه پرندگان و ماهي ها به دنبال شكار تعريف مي شود. به منظور محاسبه ضرايب رابطه فورش هايمر، ابتدا با استفاده از آناليز ابعادي عوامل موثر در برآورد اين ضرايب تعيين شد و سپس با استفاده از پارامترهاي بي بعد، رابطه‌اي جهت پيش‌بيني ضرايب اول و دوم رابطه فورش هايمر بر حسب خصوصيات مكانيكي محيط هاي متخلخل دانه درشت ارايه شد. نتايج نشان داد در پيش‌بيني ضرايب فورش هايمر روش الگوريتم ژنتيك نسبت به الگوريتم ازدحام ذرات از دقت بيش تري برخوردار است. همچنين با توجه به اين كه رابطه فورش هايمر با دو روش متفاوت حل شده و هر دو روش به جواب هاي بسيار نزديك به هم رسيده‌اند، بيانگر دقت حل روش هاي ارايه شده در اين تحقيق مي‌باشد.