مدل‌سازی عددی انتقال - پخش آلاینده در کانال آزمایشگاهی به روش تفاضل محدود نیمه ضمنی
کد مقاله : 1049-CONFIHA
نویسندگان
امیررضا بدرحداد *1، حبیب حکیم زاده2
1دانشجوی ارشد دانشگاه صنعتی سهند(تبریز) ورودی 404
2استاد دانشکده عمران دانشگاه صنعتی سهند(تبریز)
چکیده مقاله
در این مطالعه، انتقال-پخش یک‌بعدی آلاینده در کانالی آزمایشگاهی به طول ۲۰ متر با روش تفاضل محدود نیمه‌ضمنی به‌صورت عددی شبیه‌سازی شد؛ در این روش، جمله‌ی انتقال به‌صورت صریح و پس‌رو و جمله‌ی پخش به‌صورت ضمنی و مرکزی گسسته‌سازی گردید و دستگاه معادلات سه‌قطری حاصل با الگوریتم توماس حل شد. مدل برای دو سناریوی ورود پیوسته و ورود مقطعی نیم‌سینوسی آزمایش شد و رفتار فیزیکی مورد انتظار، شامل حرکت جبهه‌ی غلظت و پهن‌شدن و کاهش پیک، را به‌درستی بازتولید کرد. نشان داده شد که ضمنی‌سازی جمله‌ی پخش، محدودیت پایداری کلاسیک روش صریح (Cr+2r≤1) را حذف می‌کند و پایداری تنها به عدد کورانت (Cr≤1) وابسته می‌ماند. سپس با استفاده از داده‌های رودخانه‌ی Copper Creek و اصل تشابه فرود، پارامترهای رودخانه در قالب یک مدل اعوجاجی به کانال آزمایشگاهی مقیاس داده شد. در این حالت عدد پخش به مقدار r≈0.968 رسید، اما مدل همچنان کاملاً پایدار باقی ماند و هیچ ناپایداری عددی مشاهده نشد.
کلیدواژه ها
انتقال-پخش، الگوریتم توماس، پایداری عددی، تشابه فرود، مقیاس سازی هیدرولیکی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی