برای اطلاع از آخرین مقالات علمی و اخبار کرونا(COVID-19) کلیک کنید

مشخصات مقاله

عنوان نشریه: 
 
اطلاعات شماره: 
1397 , دوره  25 , شماره  3 ; از صفحه 1 تا صفحه 23 .
 
عنوان مقاله: 

حل عددي پديده ضربه قوچ با استفاده از روش عددي بدون شبکه حداقل مربعات گسسته همپوش

 
نویسندگان: 
 
آدرس:  
* گروه مهندسي عمران، دانشگاه گلستان
 
چکیده: 
يکي از پديده هايي که در شبکه لوله ها باعث ايجاد خسارت و کاهش عمرمفيد تاسيسات آبي مي شود، پديده ضربه قوچ يا چکش آبي است. روش هاي عددي مختلفي در تحليل اين مساله به کار گرفته شده است. در تمامي روشهاي عددي ارائه شده، محيط پيوستار مساله بايستي توسط ابزاري گسسته سازي شود تا مجهولات مساله که همان مقادير سرعت و فشار ناشي از قطع ناگهاني جريان و حرکت موج فشاري در طول لوله مي باشند، پس از طي فرايند حل، محاسبه گردند. با محاسبه دقيق اين مجهولات، پيش از طراحي سازه ها مي توان تمهيدات مناسبي در کاهش تنش هاي ناشي از رخداد ضربه قوچ، اتخاذ نمود. سابقه و هدف روش مرسوم براي مدلسازي معادلات ديفرانسيلي که اين پديده را تشريح مي کنند، روش خطوط مشخصه است. به طور کل، در روش هاي معمول به خوبي توسعه يافته ي اجزاي محدود، احجام محدود و تفاضل هاي محدود، گسسته سازي حوزه ي مکاني مساله با استفاده از ابزاري به نام شبکه بندي صورت مي گيرد. با وجود استفاده مفيد از اين روش ها در بسياري از زمينه هاي علمي، شبکه بندي، فرايندي پرهزينه و دردسرساز، به ويژه در مسائلي با مرزهاي پيچيده است. همين امر انگيزه ي اصلي ابداع روش هاي بدون شبکه بوده است. در اين گونه روش ها حوزه ي مکاني مساله توسط تعدادي نقطه به سادگي گسسته سازي مي شود. مواد و روش ها در پژوهش حاضر، جهت مدلسازي ضربه قوچ کلاسيک در سيستمي شامل شير، لوله و مخزن، از روش عددي بدون شبکه حداقل مربعات گسسته همپوش استفاده مي شود. در رهيافت ارائه شده، از روش ضمني کرنک نيکلسون براي گسسته سازي زماني استفاده شده تا بتوان شرط کوچکتر بودن گام زماني را براي پايداري حل از بين برد. در اين روش، معادلات پيوستگي و مومنتوم جهت محاسبه مقادير سرعت و فشار در صفحه x-t با استفاده از داده هاي گام زماني قبلي، به طور همزمان محاسبه مي شود. رهيافت ارائه شده کاملا ماتريسي بوده و فرايند حل، شامل چند عمليات جبري ساده مي باشد که بر روي ماتريس هاي تنک صورت مي گيرد. يافته ها در مقاله حاضر، ابتدا معادلات حاکم بر ضربه قوچ نوشته شده و سپس، کليات روش عددي بدون شبکه حداقل مربعات گسسته همپوش به طور کامل، تشريح شده است. در ادامه، چندين آزمايش معتبر در مورد ضربه قوچ با روش فوق، مدلسازي شده و در انتها نيز يک مساله با به کارگيري روش کرنک-نيکلسون در حالات مختلف، تحليل گرديده است. نتايج حاصل از مدلسازي مسائل با نتايج ساير روشهاي عددي معتبر نظير روش MOCو روش عددي به کار رفته توسط "زيلک" در نقاط بحراني لوله نظير پشت شير و وسط لوله مورد برازش قرار گرفته است. همچنين، تحليل هيدروليکي مسائل و نحوه محاسبه جوابهاي دقيق، به طور کامل، تشريح گرديده است. در نهايت، پس از به-کارگيري معيار مجموع مربعات خطا و تخمين خطايي کمتر از 5 درصد در کل بازه مورد بررسي، مشخص گرديد که از اين روش، مي توان به عنوان يکي از روش هاي عددي دقيق، ساده و کم هزينه در مدلسازي مسايل ضربه قوچ استفاده نمود. نتيجه گيري عدم نياز به انتگرالگيري، عمليات رياضي کاملا ماتريسي و نيز بدون شبکه بودن فضاي مساله از ويژگي هاي مهم روش عددي بدون شبکه است که علاوه بر کاهش منابع خطا مي تواند يکي از دقيق ترين روش هاي حل عددي پديده ضربه قوچ در سيستم لوله ها به شمار آيد.
 
کلید واژه: 

 
موضوعات مرتبط: 
 
 
مقالات نشریه ای مرتبط:  
 
مقالات همایشی مرتبط: 
 
ارتباط خیلی زیاد ارتباط زیاد مرتبط ارتباط کمتر
 
ارجاعات: 
  • ثبت نشده است
 
استنادات: 
  • ثبت نشده است
 
+جهت ارجاع به این مقاله کلیک کنید(Cite).
APA : کپی

نوروزی، ب.، و احمدی، ا.، و لشکربلوک، م.، و نوروزی، م. (1397). حل عددی پدیده ضربه قوچ با استفاده از روش عددی بدون شبکه حداقل مربعات گسسته همپوش. پژوهش های حفاظت آب و خاک (علوم کشاورزی و منابع طبیعی), 25(3 ), 1-23. https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=494756



Vancouver : کپی

نوروزی بنفشه، احمدی احمد، لشکربلوک محسن، نوروزی محمود. حل عددی پدیده ضربه قوچ با استفاده از روش عددی بدون شبکه حداقل مربعات گسسته همپوش. پژوهش های حفاظت آب و خاک (علوم کشاورزی و منابع طبیعی). 1397 [cited 2021October21];25(3 ):1-23. Available from: https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=494756



IEEE : کپی

نوروزی، ب.، احمدی، ا.، لشکربلوک، م.، نوروزی، م.، 1397. حل عددی پدیده ضربه قوچ با استفاده از روش عددی بدون شبکه حداقل مربعات گسسته همپوش. پژوهش های حفاظت آب و خاک (علوم کشاورزی و منابع طبیعی), [online] 25(3 ), pp.1-23. Available: https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=494756.



 

 
چکیده انگلیسی بازدید یکساله 172 مباني نظري و تجربي ونداليسم: مروري بر يافته هاي يك تحقيق
 
آخرین های بلاگ
ورود به بلاگ مرکز اطلاعات علمی