تخمين غلظت هوا در سرريز شوت با استفاده از روش‌هاي فرامدل

يكي از راه‌هاي جلوگيري از ايجاد فشار منفي و كاويتاسيون در سرريزها، هوادهي به جريان عبوري از سرريزها مي‌باشد. شناخت نحوه توزيع تغييرات غلظت هوا در طول سرريز جهت تخمين ميزان هوادهي از اهميت زيادي برخوردار است. در پژوهش حاضر كاربرد روش‌هاي فرامدل رگرسيوني فرآيند گاوسي (GPR) و ماشين بردار پشتيبان (SVM) در پيش‌بيني غلظت هوا مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور مجموعه داده‌هاي آزمايشگاهي (2268) به‌دست آمده از مدل‌هاي هيدروليكي سرريز شوت در فرآيند مدل‌سازي به كار گرفته شد. مدل‌هاي ورودي متنوعي بر اساس تركيب مختلفي از پارامترهاي اندازه‌گيري شده تعريف گرديد. نتايج به‌دست آمده نشان دهنده توانايي بالاي هر دو روش در برآورد غلظت هواي مورد نياز بر روي سرريز است. در برآورد ميزان غلظت هوا در سرريز شوت براي حالتي كه هوادهي مصنوعي توسط هواده انجام مي‌گيرد پارامترهاي دبي جريان (QW)، نسبت فاصله طولي از انتهاي دفلكتور به عرض كانال (L/W) و نسبت عمق (عمود بر سرريز) بر عرض كانال (Y/W) تأثير زيادي داشتند. نتايج شاخص‌هاي آماري ضريب همبستگي (R)، ضريب تبيين (DC) و خطاي جذر ميانگين مربعات براي اين حالت در روش GPR به‌ترتيب 0.9214، 0.8451 و 0.1008 و مقادير 0.9333، 0.8662 و 0.0937 در روش SVM است. براي حالتي كه هوادهي مصنوعي توسط هواده انجام نمي‌گيرد، مدل با پارامترهاي ورودي Qw، L/W، Y/W و ΔP (اختلاف فشار ما بين فشار اتمسفر و فشار زير جت) با دارا بودن مقادير 0.9222=R، 0.8644=DC و 0.0914=RMSE در روش GPR و به‌ترتيب با مقادير 0.87، 0.7543 و 0.123 به‌عنوان برترين مدل انتخاب گرديدند.