به‌دست آوردن پروفیل جریان متغیر تدریجی در کانال‌های ذوزنقه‌ای و مثلثی به کمک روش نیمه‌تحلیلی تجزیه آدومین

Abstract

محاسبه‌ی پروفیل جریان‌های متغیر تدریجی در کانال‌ها، امری بسیار مهم است زیرا طراحی ابعاد کانال نیازمند دانستن عمق آب در جریان متغیر تدریجی است. به‌منظور به­دست آوردن این پروفیل باید معادله دیفرانسیل جریان متغیر تدریجی حل شود؛ تا عمق جریان در طول کانال مشخص شود. در این مقاله با استفاده از روش تجزیه آدومین (Adomian Decomposition Method) یا ADMیک حل نیمه‌تحلیلی برای حل معادله جریان متغیر تدریجی در کانال‌های منشوری مثلثی و ذوزنقه‌ای ارایه ‌شده است. نتایج این حل‌های نیمه‌تحلیلی با نتایج روش عددی تفاضل محدود (Finite Difference Method)یا FDMبرای چند مثال در کانال‌های مثلثی و ذوزنقه‌ای مقایسه گردیده است. به­طوری­که ابتدا نتایج پروفیل برای سه تقریب چهار جمله، پنج جمله و شش جمله موجود در روش آدومین در هر کانال ارایه ‌شده است و سپس نتایج هر تقریب با نتایج پروفیل به‌دست‌آمده از روش عددی تفاضل محدود مقایسه شده است. پروفیل‌های روش آدومین تطابق خوبی را با پروفیل‌های روش تفاضل محدود نشان می‌دهد به­طوری­که درصد خطای حداکثر پروفیل جریان متغیر تدریجی روی شیب ملایم از روش آدومین تقریب شش جمله با روش تفاضل محدود در کانال مثلثی 51/0 درصد و در کانال ذوزنقه‌ای 02/0 درصد می‌باشد. هم­چنین دو مثال نیز از پروفیل جریان متغیر تدریجی در کانال‌های مثلثی و ذوزنقه‌ای برای شیب تند ارایه ‌شده است. درصد خطای حداکثر در این حالت نیز میان روش آدومین تقریب شش جمله و روش تفاضل محدود برای کانال مثلثی 11/0 درصد و در کانال ذوزنقه‌ای 22/0 درصد می‌باشد.

Keywords

• عمق جریان
• کانال
• روش تفاضل محدود
• معادله دیفرانسیل معمولی
• روش adm