تعداد نشریات | 43 |
تعداد شمارهها | 1,262 |
تعداد مقالات | 15,535 |
تعداد مشاهده مقاله | 51,553,590 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 14,493,738 |
مدلسازی جـریان یک بعـدی در آبیـاری جویـچهای با حل عددی معادلات هیدرودینامیک کامل به روش Roe | ||
دانش آب و خاک | ||
مقاله 4، دوره 28، شماره 3، مهر 1397، صفحه 41-51 اصل مقاله (1.7 M) | ||
نویسندگان | ||
آیلر ابراهیم زاده1؛ علی نقی ضیائی* 2؛ محمد رضا جعفرزاده3؛ علی اصغر بهشتی4؛ ندا شیخ رضازاده نیکو5 | ||
1دانش آموخته کارشناسی ارشد سازه های آبی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد | ||
2دانشیار، گروه علوم مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد | ||
3استاد، گروه مهندسی عمران، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد | ||
4استادیار، گروه علوم مهندسی آب، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد | ||
5دانشجوی دکتری سازه های آبی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد | ||
چکیده | ||
شبیهسازی و تسخیر ناپیوستگیها در معادلات جریان های کم عمق بسیار حائز اهمیت است. روشهای متعارف عددی از جمله شمای تفاضل محدود پریسمن، بدون انجام اصلاحاتی، قادر به شـبیهسازی ناپیوسـتگیها نمیباشند. روش حجم محدود با بهره گیری از حلکنندههای ریمن، علاوه بر قابلیت حل نواحی هموار، قادر به شبیهسازی مطلوب ناپیوستگیها نیز می باشند. در این پژوهش، حل کنندههای ریمن به روش رو مرتبه دو بهمراه توابع محدود کننده برای کاهش نوسانات عمده (نسخه تیویدی1) برای شبیهسازی جریان سطحی و زیرسطحی در آبیاری جویچهای بکاربرده شد. معادله یک بعدی "سنت-ونانت" در جریان سطحی و معادله کاستیاکوف-لوییس در جریان زیرسطحی مورد استفاده قرار گرفت. با تهیه یک کد در محیط فرترن برای روش رو- تیویدی، نتایج مدل ارائه شده با مدل تفاضل محدود مبتنی بر شمای ضمنی پریسمن و همچنین دو سری داده مزرعهای (پرینتز و واکر) مقایسه و با استفاده از معیارهای ریشه میانگین مربعات خطا (RMSE)، خطای استاندارد (SE) و ضریب تبیین (R² ) مورد ارزیابی قرار گرفت. مشاهده شد که در کلیه مدلسازیها، مدل رو عملکرد بهتری نسبت به مدل پریسمن داشته و بویژه در رواناب خروجی RMSE به مقدار 62 درصد بهبود یافت. برتری دیگر روش رو صریح بودن آن است کاهش زمان اجرا وتسهیل در رسیدن به جواب در شرایط پیچیده را دارا میباشد. | ||
کلیدواژهها | ||
آبیاری سطحی؛ جریان سطحی و زیر سطحی؛ حلکنندههای ریمن؛ تیویدی | ||
مراجع | ||
Abbasi F, Mahmodian-Shoshtari M and Pazira A, 1997. Zero Inertia Model for Estimation of Design Parameters in Border Irrigation. Iranian Journal of Agricultural Science, 28(3): 59-68. Alizadeh A, 2006. Designing Irrigation Systems (1st volume: Designing Surface Irrigation Systems). Publication of Imam Reza university, Mashhad. Aminizadeh S M R, Liaghat A, Mahmodian-Shoshtari M and Kouchakzadeh S, 2006. An Explicit Scheme of Zero-Inertia Model Equations with Effectiveness of Wetted Perimeter for Furrow Irrigation Simulation. Journal of Quarterly Agricultural Research 6(3): 1-16. Ansari H, 2011. Surface Irrigation, Evaluation, Designing and Simulation. 1st edition, Jahad Daneshgahi Publication of Mashhad, Mashhad. Behbahani M R and Babazadeh H, 2005. Field Evaluation of Surface Irrigation Model (SIRMOD)(Case study in Furrow Irrigation) Journal of Agricultural Science and Natural Resources 12(2): 1-10. Beykzadeh E, Ziaei A N, Davari K and Ansari H, 2014. Optimization Of Inflow Rate And Cutoff Timeusing The Full Hydrodynamic Model.Iranian Journal of Irrigation and Drainage, 8(2): 377-385. Bradford F andNikolaos D, 2001. Finite volume model for non-level Basin irrigation. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 127: 216-223. Elliott RL, 1980. Furrow irrigation field evaluation data. Colorado State University, Fort Collins, Colorado. Cited by Reddy M J. 1989. Integral equation solutions to surface irrigation, Journal of Agricultural Engineering Research, 42(4):251-265. Elliott RL, Walker, WR, and Skogerboe GV, 1982. Zero-inertia modeling of furrow irrigation advance. Journal of Irrigation and Drainage Engineering 108: 179-195. Fišer M, Özgen I, Hinkelmann R and Vimmr J, 2016. A mass conservative well-balanced reconstruction at wet/dry interfaces for the Godunov-type shallow water model. International Journal for Numerical Methods in Fluids 82 (12): 893–908. Ghezelsofloo A, 2005. Numerical Modeling of Shocks' Behavior in Shallow Flows using Advanced Finite Volume Method, Ph.D. Thesis, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad. Glaister P, 1988. Approximate Riemman solutions of the shallow water equation. Journal of Hydraulic Research 26: 293-306. Lai C, 1986. Numerical Modeling of Unsteady Open Channel Flow. Advances in Hydroscience, Vol. 14. Academic Press, USA, 161–333. RosattiGand Begnudelli L, 2013. A closure-independent Generalized Roe solver for free-surface, two-phase flows over mobile bed. Journal of Computational Physics 255: 362–383. Sanders BF, 2002. High-resolution and non-oscillatory solution of the St. Venant equations in non-rectangularand non-prismatic channels. Journal of Hydraulic Research 39(3): 321-330. Toro EF, 2001. Shock-Capturing Methods for Free-Surface Shallow Flow. John Wiley & Sons LTD, United Kingdom. Toro EF, 2009. Riemann Solvers and Numerical Methods for Fluid Dynamics. A Practical Introduction Edition,Springer, London. Walker WR, 2003. SIRMOD III surface irrigation design, evaluation and simulationsoftware, user’s guide and technical documentation. Utah StateUniversity, Logan, Utah. Yuan B, Yuan D, Sun J and Tao J, 2012. A finite volume model for coupling surface and subsurface flows. Journal of Procedia Engineering 31: 62 – 67. Zerihun D, Sanchez CA, Lazarovitch N, Warrick AW, Clemmens AJ and Bautista E, 2014. Modeling flow and solute transport in irrigation furrows. Journal of Irrigation & Drainage Systems Engineering 3(2):1-16.
| ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 679 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 714 |