عنوان

دینامیک انتقال جرم در خاک های مطبق و غیرمطبق

Number

‭۲۰۹۳پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

دینامیک انتقال جرم در خاک های مطبق و غیرمطبق

First Statement of Responsibility

/حمید زارع ابیانه

Name of Publisher, Distributor, etc.

تبریز: دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی ، گروه آب

Specific Material Designation and Extent of Item

‮‭۱۸۸‬ ص.‬

Other Physical Details

:، جدول، نمودار، عکس، لوح فشرده

Text of Note

چاپی

Text of Note

واژه نامه بصورت زیرنویس

Text of Note

کتابنامه ص.: ‮‭۱۷۷-۱۸۸‬

Dissertation or thesis details and type of degree

دکتری

Discipline of degree

علوم مهندسی آبیاری و زهکشی

Date of degree

‮‭۱۳۸۵/۰۷/۲۵‬

Body granting the degree

تبریز: دانشگاه تبریز، دانشکده کشاورزی ، گروه آب

Text of Note

در تحقیق حاضر انتقال همزمان آب و املاح تحت شرایط اشباع و غیراشباع غیرماندگار در خاکهای مطبق و غیرمطبق به روش اجزا محدود بررسی شده است .روش اجزا محدود یکی از روش-های حل عددی در معادلات دیفرانسیلی انتقال جرم می‌صباشد و می‌صتواند جواب تقریبی از حل واقعی مساله مورد نظر به دست دهد .بدین منظور ابتدا معادله دیفرانسیلی ریچاردز و معادله جابجایی-صپخشیدگی گسسته‌صسازی و فرم ماتریسی معادلات گسسته برای عناصر اجزاء محدود یک بعدی میله‌صای در حالت غیراشباع و عناصر محدود دوبعدی مستطیلی در حالت اشباع به روش باقی‌صمانده وزنی گالرکین استخراج شد .سپس با توسعه برنامه کامپیوتری به زبان فرترن و بکارگیری الگوریتم چلسکی معادلات جبری حاصل در قالب مدل ریاضی حل شدند .در بخش غیراشباع از عناصر میله‌صای دو گرهی با تابع شکل خطی و در ناحیه اشباع از عناصر مستطیلی هرمیتی با چهار گره و دوازده درجه آزادی استفاده شد .مزیت عناصر هرمیتی وجود مشتق متغیر میدان و تغییرات آن در جهات ‮‭x‬ و ‮‭z‬ می‌صباشد .نتایج نشان داد جواب‌صهای مدل عددی در بخش اشباع با عناصر چهارگوش ساده به علت عدم تشخیص جهت جریان آب در مدل فیزیکی واگرا گردید .برای راحتی ادامه چکیده پایان‌صنامه‌محاسبات ماتریس‌صهای ظرفیت با استفاده از رهیافت جرم متمرکز قطری شدند به طوری که فقط شامل عناصر قطر اصلی بودند .اجرای برنامه نشان داد که جهت پایداری حل مدل عددی انجام این مرحله لازم است .اندازه گام مکانی با توجه به زمان بهینه محاسبات انتخاب و پیشنهاد گردید .تائید مدل ریاضی با نتایج مدل فیزیکی برای سه نوع خاک شنی به صورت مطبق و غیرمطبق کنترل گردید .از نرم‌صافزار ‮‭RETC‬ در به دست آوردن ضرایب مدل ون‌صگنوختن، نرم‌صافزار ‮‭ANSYS‬ در شبکه‌صبندی ناحیه حل دو بعدی و نرم-افزار ‮‭MAPLE‬ در گسسته‌صسازی معادلات حاکم کمک گرفته شد .مقایسه نتایج عددی با نتایج مدل فیزیکی نشان‌صدهندة همخوانی و دقت عمل بالای مدل می‌صباشد .نتایج نشان داد که اندازه ذرات خاک در مقدار عددی معیار بی بعد پکلت موثر بوده و هرچه اندازه ذرات درشت‌صتر شوند معیار پکلت هم افزایش می‌صیابد .در یک خاک مطبق نیز اندازه ذرات خاک هر لایه بر معیار پکلت تاثیر دارد و لایه لایه شدن خاک فقط در مقدار بزرگی عدد پکلت نقش دارد .علاوه بر بحث عددی با برازش مدل‌صهای چند جمله‌صای، توانی و خطی بر داده‌صهای میدانی منطقة غرب و شمال غرب کشور و داده-های آزمایشگاهی رابطه‌صای ساده و کاربردی به منظور برآورد غلظت یون کلر از هدایت الکتریکی املاح پیشنهاد شد

Text of Note

In this research, the water flow and solute transport in saturated/unsaturated zones under transient condition have been investigated using finite element method. Finite element method is one of the numerical algorithms for solving partial differential equations and it can estimate the exact solution. Richard's water flow equation and advection-dispersion equation were discretized for one-dimensional elements in unsaturated zone and rectangular elements for saturated zone. Galarkin residual weighted scheme were employed in this research. Using Cholsky algorithm, a FORTRAN program was developed to solve the generated algebraic equations. In unsaturated zone, two-node elements with two degrees of freedom and linear basis function were used in unsaturated zone. Four-node hermetic rectangular elements with 12 degrees of freedom for saturated zone were employed. The advantage of hermetic element is the existence of domain variable derivative and its variation in x and z directions. The results proved that using simple rectangular elements in saturated zone could prevent the convergence of the solution because the model could not distinguish the flow direction. To simplify the solution, the capacity matrices were converted to diagonal matrices. This was necessary to keep the solution stable. The grid size was selected based on the optimum time step. In order to verify the numerical model, experimental tests with three different soils in multi layer and single layer were designed. RETC software was used to calculate the van Genuchten soil parameters, ANSYS software for two-dimensional mesh generation, and MAPLE software for discretization of the equations. The model could simulate the experimental tests satisfactory with high accuracy. It was also shown that the soil particle size is important in Pecklet number and the higher the particle size, the higher the pecklet number. In the stratified soil also the grain size is affecting the Pecklet number and the soil layering increases the magnitude of the number. In addition to the numerical model, using polynomial equations and field measured data in western and north-western area of Iran, an applied equation to estimate the chloride concentration from electrical conductivity measurements were developed.

numerical solution to water and mineral flow

layered and non layered soils

the profile of saturated and unsaturated distribution

Galerkin finance element solution

زارع ابیانه، حمید

ناظمی، امیرحسین، استاد راهنما

نیشابوری، محمدرضا، استاد راهنمای همکار

محمدی، کورش، استاد مشاور

برقیان، مجید، استاد مشاور همکار

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی