این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
تحقیقات آب و خاک ایران، جلد ۵۱، شماره ۱۲، صفحات ۲۹۸۷-۲۹۹۸
عنوان فارسی مدلسازی سرعت و شیب هیدرولیکی در جریان‌های غیردارسی با استفاده از مفهوم مشتقات کسری سازگار
چکیده فارسی مقاله با افزایش سرعت جریان و عدد رینولدز در محیط­های متخلخل درشت­دانه و نقض قانون دارسی، تجزیه و تحلیل جریان بر اساس روابط غیرخطی شیب هیدرولیکی و سرعت جریان صورت می­گیرد. لذا بررسی هر چه دقیق­تر روابط غیرخطی امری ضروری می­باشد. در این تحقیق، از مشتقات سازگار[1] جهت بررسی رابطه شیب هیدرولیکی و سرعت جریان در شرایط جریان آشفته­ی کاملاً توسعه یافته در پدیده­ی جریان­های غیردارسی در محیط متخلخل استفاده گردیده است. هدف از تحقیق حاضر مطالعه­ی تاثیر مشتقات سازگار بر بهبود ارتباط بین سرعت جریان و شیب هیدرولیکی و بررسی عملکرد مرتبه کسری مدل است. لذا با تعیین بازه قابل قبول برای مرتبه کسری مدل، مدلی غیر­خطی بر مبنای مشتقات سازگار از معادله افت فشار ایزباش برای جریان آشفته کاملاً توسعه یافته، ارائه و به صورت تحلیلی حل شد و پارامترهای مدل پیشنهادی با استفاده از تجزیه و تحلیل داده­های آزمایشگاهی تعیین گردید و مقادیر بهینه پارامترهای مدل شامل ضریب a و مرتبه مشتق کسری α که در این تحقیق، در دامنه صفر تا دو قابل تغییر است، برای هر مجموعه داده آزمایشگاهی محاسبه شدند. نتایج به­دست آمده با داده­های آزمایشگاهی و حل تحلیلی معادله ایزباش مورد مقایسه قرار گرفت و تطابق مناسبی با داده­های آزمایشگاهی مربوط به جریان­های غیردارسی حاصل شد. همچنین با استفاده از تحلیل ابعادی، عدد رینولدز جریان به عنوان پارامتر موثر بر ضریب α معرفی گردید و ارتباط مناسبی میان مرتبه کسری α و عدد رینولدز جریان مشاهده شد که نشان دهنده مفهوم هیدرولیکی مرتبه کسری مدل می­باشد. مطابق تحقیق حاضر، مرتبه کسری α فقط یک ضریب برازشی نبوده و بیانگر مفهوم فیزیکی می­باشد. [1] Conformable derivative
کلیدواژه‌های فارسی مقاله مشتقات سازگار،مرتبه کسری،جریان آشفته‌ی کاملاً توسعه‌یافته،جریان غیردارسی،حل تحلیلی،
عنوان انگلیسی Modeling of Velocity and Hydraulic Gradient in Non-Darcian Flows Using the Concept of Conformable Fractional Derivatives
چکیده انگلیسی مقاله The increase of flow velocity and Reynolds number in coarse porous media and the subsequent violation of Darcy's law, force to analyze the flow based on nonlinear relations of hydraulic slope and flow velocity. So, it is necessary to study nonlinear relationships more accurately. The purpose of this study was to investigate the performance of fractional-order model and the effect of conformable derivatives on improving the relationship between flow velocity and hydraulic gradient. Therefore, by determining the acceptable range for the fractional-order model, a nonlinear model based on conformable derivatives of the Izbash equation for the fully developed turbulent flow was presented and solved analytically and the parameters of the proposed model were determined using laboratory data analysis. The optimal values of the model parameters including coefficient a and the order of fractional derivative α, which can be varied in the range of (0-2), were calculated for each laboratory data set. The results were compared with the experimental data and the analytical solution of Izbash equation and a good agreement was found to the non-Darcian flow laboratory data. Moreover, using dimensional analysis method, Reynolds number was introduced as an effective factor on α coefficient and a suitable relationship was observed between the order of fractional derivative α and Reynolds number indicating the hydraulic concept of fractional-order model. According to the present study, the fractional order α is not only a fitting coefficient, but it represents a physical concept.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله مشتقات سازگار,مرتبه کسری,جریان آشفته‌ی کاملاً توسعه‌یافته,جریان غیردارسی,حل تحلیلی
نویسندگان مقاله نوشین اصلاحی |
گروه مهندسی آبیاری و آبادانی، دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

علیرضا وطن خواه |
دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و آبادانی دانشکده مهندسی و فناوری کشاورزی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.

محمد صدقی اصل |
دانشیار گروه علوم خاک، دانشکده کشاورزی، دانشگاه یاسوج، یاسوج، ایران.

نشانی اینترنتی https://ijswr.ut.ac.ir/article_80428_6308da1a84f08345acc1385be8e5ab2c.pdf
فایل مقاله فایلی برای مقاله ذخیره نشده است
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات