بررسي استفاده از ضرايب متغير رابطه‌ي فورشهايمر در تحليل جريان غيرماندگار درمحيط متخلخل

در اين تحقيق ويژگي هاي جريان‌هاي ماندگار و غيرماندگار درون محيط متخلخل سنگريزه‌اي به صورت آزمايشگاهي و عددي مورد بررسي قرار گرفت و براي نخستين بار از روابط خطي براي ضرايب رابطه‌ي فورشهايمر بر اساس دبي جريان در حل عددي معادلات سنت ونانت استفاده شد. در بخش نخست پس از عبور دادن 10 دبي در حالت ماندگار از درون محيط سنگريزه‌اي، با ثبت عمق جريان در هر نقطه، نمودارهاي سرعت متوسط-گراديان هيدروليكي رسم شده و مقادير ضرايب رابطه‌ي فورشهايمر براي هر دبي به صورت جداگانه به دست آورده شد. سپس تغييرات اين ضرايب در برابر دبي مورد بررسي قرار گرفته و براي هر يك از ضرايب رابطه‌اي خطي بر اساس دبي پيشنهاد گرديد. در ادامه‌ي آزمايش‌ها با عبور دادن جريان غيرماندگار به صورت يك هيدروگراف از درون محيط سنگريزه‌اي مقادير عمق در هر لحظه و هر نقطه به ثبت رسيد. در بخش دوم معادلات سنت ونانت را به عنوان معادلات حاكم در نظر گرفته و با استفاده از روش مشخصه‌ها به حل آنها پرداخته شد. حل معادلات يك بار با استفاده از مقادير ثابت و بار ديگر با ضرايب متغير صورت گرفت نتايج حاصل شده حاكي از آن مي‌باشند كه درصد خطاي نسبي محاسباتي در دبي ورودي بيشينه براي حالت ضرايب ثابت و متغير به ترتيب معادل 13.36 و 2.16 درصد و در دبي ورودي كمينه نيز به ترتيب معادل، 22 و 1 درصد هستند. در ادامه‌ي حل معادلات با ضرايب متغير، نتايج عمق جريان در زمان هاي مختلف در تمام طول محيط ايجاد شده با دقت مناسبي محاسبه و بررسي گرديد.