نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1
دانشجوی دکتری سازه‌های آبی، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدة مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران
2
استاد گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکدة مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران
3
استاد دانشگاه فنی وین، اتریش
4
استاد گروه مهندسی آبیاری و آبادانی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران
چکیده
معادلات سنت‌ـ ونانت به‌دلیل فرض‌های انجام‌شده در استخراج معادله‌ها کارایی خود را در شرایطی که فرض‌ها صادق نیستند، از دست می‌دهند. رفع محدودیت ناشی از حضور غیر هیدرواستاتیک فشار و شیب زیاد در معادلات سنت‌ـ ونانت، توسط معادلة بوسینسک اصلاح‌شده انجام و ارائه شده است. مدل رایانه‌ای برای معادلة اصلاح‌شده و معادلة متداول بوسینسک در جریان غیرماندگار توسعه یافت. مدل تهیه‌شده برای تولید منحنی‌های سنجة دبی سرریزهای ذوزنقه‌ای که کاربرد وسیعی دارند، به کار رفت. دبی‌های 7 تا 30 لیتر بر ثانیه برای صحت‌سنجی نتایج مدل عددی در آزمایشگاه به کار رفت. با استفاده از مقادیر آزمایشگاهی دبی خطای نسبی برای هر دو معادله محاسبه شد. معادلة بوسینسک اصلاح‌شده متوسط خطای نسبی کمتر از 4 درصد داشت و معادلات بوسینسک متداول متوسط خطای نسبی 18درصد در پیش‌بینی دبی داشتند. این امر نشان‌دهندة تأثیر چشمگیر عامل شیب بر درستی نتایج است. همچنین معادلات بوسینسک اصلاح‌شده توانایی تولید منحنی سنجة دبی سرریز ذوزنقه‌ای با درستی بالا را دارد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله English
Slope Impact in High Order 1D Equations: Experimental Investigation and Application in Stage Discharge Curve Production
نویسندگان English
Elham Darvishi
1
Sallah Koochakzadeh
2
John Fenton
3
Abdolhosein Hoorfar
4
1
PhD. Candidate, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
2
Professor, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
3
Professor, Vienna University of Technology, Austria
4
Professor, Faculty of Agricultural Engineering and Technology, University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
چکیده English
The assumptions considered in developing the Saint-Venant equations limit their application in many practical situations. The modified Boussinesq equation was presented to overcome the limitation imposed by Saint-Venant equation due to the presence of non-hydrostatic pressure distribution and steep slope. In this paper a computational model was developed for solving the modified and the traditional Boussinesq equations for unsteady flow condition. Verification of the numerical results was accomplished by compiled discharge experimental data in the range 7 and 30 l/s. The relative errors associated with the results of both equations were calculated. The average relative errors were 4 and 18 percent respectively for the modified Boussineq and the traditional one in predicting discharge. This highlighted the importance of the slope impact on the accuracy of the results. Also, the modified equation is able to produce the stage-dischrge relationship for trapezoidal weir with high accuracy.
کلیدواژه‌ها English
Boussinesq
rating curve
Saint-Venant
Slope
trapezoidal weir
