تاثير تكنيك حل معادلات و ضريب زبري در شبيه سازي جريان كانال روباز با بستر فرسايش پذير

Effects of Solution Techniques of Equations and Friction Factor on Simulation of Open Channel Flow with Erodible Bed

در اين تحقيق يك مدل يك بعدي براي شبيه سازي جريان روباز و بررسي تغييرات بستر در كانال هاي فرسايش پذير ارايه شده است. جهت واسنجي و ارتقاي كارايي مدل تكنيك حل معادلات حاكم بر پديده مورد بررسي قرار گرفت. مقايسه نتايج مدل با داده هاي تجربي نشان مي دهد روش جفت كه در آن حل معادلات به طور همزمان و مرتبط انجام مي شود داراي كارايي بهتر و خطاي محاسباني كمتري نسبت به روش غيرجفت مي باشد. به دليل پيچيدگي و عدم قطعيت در تعيين ضريب اصطكاك براي كانال هاي آبرفتي، با كاربرد همزمان روش بهينه سازي و مدل پيشنهادي، ضريب زبري مانينگ با استفاده از داده هاي آزمايشگاهي به صورت ديناميكي تعيين گرديد. نتايج گوياي آن است كه به كارگيري ضرايب زبري بهينه در مدل باعث افزايش دقت شبيه سازي جريان بر روي بستر فرسايش پذير مي شود.

In this research a numerical model has been presented which simulates the 1-D open channel flow over an erodible bed. For calibration and improving the model, solution procedure of the governing equations has been investigated. Comparison of the model results with the experimental data shows that the simultaneous solution procedure of the complete governing equations decreases the computational errors and improves the simulated results. Due to complexity and uncertainly in determining the friction factor of alluvial channels, an optimization technique and the proposed model have been coupled to dynamically identify the Manning roughness parameter by using the experimental data. The study shows that application of the optimized roughness coefficient increases the accuracy of flow simulation over an erodible bed.