برآورد دقیق پروفیل سطح آب در جریان متغیر تدریجی با استفاده از روشهای وفقی و مقایسه با روشهای حل متداول
/محمد جهاندار ملک آبادی
: دانشکده فنی و مهندسی عمران
۱۰۴ص
چاپی
کارشناسی ارشد
در رشته مهندسی عمران سازههای هیدرولیکی
۱۳۹۳/۰۶/۲۵
دانشگاه تبریز
معادله حاکم بر جریان متغیر تدریجی تغییرات عمق را در امتداد جریان بیان میکند .روشهای مختلفی برای حل عددی معادله پروفیل سطح آب در جریان متغیر تدریجی ارائه شده است و یکی از مشکلات انتگرالگیری عددی مشخص کردن اندازه مناسب گام انتگرالگیری میباشد .در این پایان نامه روشهای جدیدی جهت حل عددی معادله حاکم بر جریان متغیر تدریجی بر مبنای روش رانگ کوتای مرتبه پنجم وفقی و روش نیوتن رافسن وفقی توسعه داده شده است .در این روشها گامهای محاسباتی براساس میزان خطای عددی برآورد شده در حین محاسبات تعیین میشوند، چنین روندی بصورت هوشمندانه بوده و لذا موجب افزایش دقت و سرعت در محاسبه پروفیل سطح آب در جریان متغیر تدریجی میگردد .مثالهای متعددی با استفاده از روشهای پیشنهادی تحلیل گردید و با نتایج حاصل از تحقیقات قبلی مقایسه و دقت و صحت روشهای پیشنهادی بررسی شد .نتایج حاکی از دقت بسیار مناسب روشهای پیشنهادی در مقایسه با سایر روشها میباشد .در پایان کاربرد روشهای توسعه داده شده در بررسی تغییرات پروفیل سطح آب در اثر رسوبگذاری کف کانال و کاربرد روشهای وفقی در شبکه های کانال بررسی شده است .الگوریتم جدید ارائه شده در یک شبکه کانال باعث ۵۶ درصد کاهش زمان محاسبات نسبت به روش قبل شد
The basic equation of gradually varied flow (GVF) describes the variation of water depth with flow process. Several methods have been developed for numerical solution of the water surface profile in GVF and one of the challenges of numerical integration is determining the appropriate integration spatial step size. In this thesis novel methods based on the 5th order Adaptive Runge Kutta method and Adaptive Newton Raphson method are developed for numerical solution of the GVF equation. In these methods, the spatial steps are determined by using error estimation during calculation, this procedure is smart and increases accuracy and speed of computation the water surface profile in GVF. Several examples were analyzed using the proposed methods and compared with the results of previous researches and the accuracy of the proposed method were evaluated. The results indicate good accuracy of the proposed methods in comparison with other methods. Finally, as practical applications the proposed methods were applied to study changes of water surface profile due to channel bed aggradation in GVF and cyclic looped network. Obtained results show 56 percent reduction in the cpu time compared with previous method