اتصال معادله های ناویر استوکس و ریچاردز برای شبیه سازی عددی جریان دوفاز سطحی و زیرسطحی در آبیاری قطره ای سطحی

نویسندگان

یاسر یکانی مطلق

دانشجوی دکتری آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز علی اشرف صدرالدینی

استاد گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز امیرحسین ناظمی

استاد گروه مهندسی آب، دانشگاه تبریز حسین رضایی

دانشیار گروه مهندسی آب، دانشگاه ارومیه.

چکیده

دانستن حرکت آب در حجم مرطوب شده خاک در اطراف قطره چکان، پیش شرطی برای طراحی سیستم های آبیاری و مدیریت دوگانه آب و مواد شیمیایی می باشد. در حقیقت برای نوع خاک مشخص، دانستن تکامل و سیر تدریجی تغییر شکل حجم مرطوب شده، می تواند در تعیین فاصله قطره چکان ها و مدت زمان آبیاری مفید واقع شود. اکثر مدل های عددی و تحلیلی پیش بینی جبهه رطوبتی برای حل نیازمندتعیین سطح تغذیه اشباع خاک از نتایج آزمایشگاهی  می باشند که  به دست آوردن دقیق آن نیازمند صرف زمان و هزینه است. همچنین این مدل ها در صورتی که شدت جریان قطره چکان ها بیشتر از نفوذ پذیری خاک باشد نتایج قابل اعتمادی را نمی دهند. در این تحقیق مدل جدید اتصال معادله های سطحی دو فاز (معادلات ناویر استوکس و مدل حجم سیال) و زیر سطحی(ریچاردز) برای شبیه سازی جریان سطحی آب –هوا و جبهه رطوبتی داخل خاک در آبیاری قطره ای سطحی ارائه شده است. برای این منظور ابتدا معادله ریچاردز با روش حجم محدود  گسسته سازی شد و  با معادله های ناویر استوکس دو فاز  براساس الگوریتم ارائه شده در این تحقیق جفت گردید. برای صحت سنجی مدل، نتایج شبیه سازی در دو بافت خاک و در دبی های مختلف با نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی شده با نرم افزارهایدروس بر اساس سه شاخص آماری درصد خطای نسبی، مجذور میانگین مربعات خطا و کارایی مدل  مقایسه گردید. نتایج نشان داد که مدل ارائه شده دارای توانایی بسیار بالایی در شبیه سازی جبهه رطوبتی داشته و از دقت بیشتری نسبت به نرم افزار هایدروس برخوردار است.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

مدل سازی عددی جریان زیرسطحی در آبیاری جویچه ای ابزاری برای مدیریت بهتر آبیاری سطحی

آگاهی از نحوه فرایند صورت گرفته بین دو جریان سطحی و زیرسطحی می تواند تاثیر بسزایی در مدیریت و نحوه برنامه ریزی مطلوب برای آبیاری سطحی داشته باشد. در این تحقیق، مدلی به منظور تلفیق دو جریان سطحی (بصورت هیدرودینامیک کامل) و زیرسطحی (بصورت معادله یک بعدی ریچاردز)، برای شبیه‏سازی تمامی فازهای آبیاری سطحی ارایه گردیده است. مدل هیدرودینامیک کاملی برای شبیه سازی فازهای مختلف آبیاری جویچه‏ای قبلا در گر...

ارزیابی توزیع مجدد جبهه پیشروی آب در سیستم¬های آبیاری قطره¬ای سطحی و زیر سطحی

یکی از راهکارهای بهبود مدیریت در سیستم­های آبیاری قطره­ای در نظر گرفتن توزیع مجدد آب در جهات مختلف (افقی، عمودی، شعاعی و خیز به سمت بالا) می­باشد که به نوبه خود قابل بررسی است. در این تحقیق جبهه توزیع مجدد پیشروی آب برای سه نوع خاک با بافت مختلف (بافت سبک، متوسط و سنگین) بعد از 6 ساعت از زمان آبیاری مورد ارزیابی قرار گرفت و تا 68 ساعت پس از آبیاری مقادیر جبهه پیشروی توزیع مجدد اندازه­گیری شد. ا...

متن کامل

مدل سازی عددی همزمان جریان سطحی و زیرسطحی در آبیاری شیاری، ابزاری جهت مدیریت آبیاری سطحی

در این تحقیق، یک مدل هیدرودینامیک کامل برای شبیه سازی فازهای مختلف آبیاری در جویچه ارایه گردید. معادلات حاکم بر جریان (معادله ی سنت ونانت در جریان سطحی و معادله ی کاستیاکوف-لوییس در جریان زیر سطحی) توسط حجم کنترل های متغیر گسسته شد. معادلات غیر خطی تولید شده توسط روش نیوتن رافسون، خطی سازی شده و معادلات جبری حاصل با استفاده از الگوریتم جاروب برگشتی حل گردید. مدل ارایه شده با توجه به نرم افزار s...

15 صفحه اول

شبیه سازی عددی جریان تقارن محوری،لزج و مافوق صوت با استفاده از معادلات ناویر-استوکس سهموی شده(PNS)

در این مقاله،شبیه سازی عددی جریان تقارن محوری،دائم،لزج و مافوق صوت،بااستفاده از معادلات ناویر-استوکس سهموی شده(PNS) ارائه شده است. معادلات PNS ، با استفاده از حالت دائم معادلات کامل ناویر-استوکس(FNS) و صرفنظر نمودن از مولفه های لزجت و شار حرارتی در جهت جریان،در مختصات عمومی منحنی الخط بیان میشوند.با استفاده از تقریب لایه صوتی زیرلایه ای و ویگنرون،پیشروی پایدار حل عددی معادلاتPNS،در ناحیه زیرصو...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
علوم و مهندسی آبیاری

جلد ۴۰، شماره ۱، صفحات ۲۰۱-۲۱۷

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023