Về các mô hình toán của dòng chảy
lượt xem 9
download
Ngoài các loại mô hình toán học, trong các sách và tài liệu tham khảo ta còn gặp những từ khác như: mô hình tỷ lệ hay mô hình vật lý, mô hình tương tự ..
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Về các mô hình toán của dòng chảy
- V các mô hình toán c a dòng ch y TS Tô V n Tr ng I. KHÁI NIÊM V MÔ HÌNH 1. Các lo"i mô hình Ngoài các lo i mô hình toán h c, trong các sách và tài li u tham kh o ta còn g p nh ng t khác nh!: mô hình t# l hay mô hình v%t lý, mô hình t!'ng t(, mô hình nh%n th)c, mô hình t*t +,nh, mô hình ng-u nhiên,... i) Mô hình t$ l% (mô hình v(t lý): Thay cho làm th(c nghiêm trên mô hình nguyên m-u ngoài th(c +,a, ng!2i ta ti3n hành thí nghi m trên các mô hình thu nh5 nh!ng gi nguyên t# l gi a các chi6u (dài, r9ng, cao,..). T*t nhiên, ph i tuân th; m9t s< nguyên t=c và tiêu chu>n. Ph!'ng pháp này th!2ng r*t +=t, +òi h5i nhi6u th2i gian +@ xây mô hình. Ph!'ng pháp này ch; y3u +!Bc áp dCng +@ nghiên c)u chi ti3t khi th%t cDn thi3t +@ thi3t k3 công trình nh! c
- lo i mô hình khác th!2ng có tên là mô hình toán sb +!Bc gi i thích kc trong các phDn d!Gi, nh!ng có th@ hi@u nôm na là, các m
- h!Kng c;a các ngu`n ô nhiem cdng nh! n`ng +9 t i t ng th2i +i@m thì chT có mô hình hoá mGi gi i quy3t +!Bc. Có th@ tóm l!Bc m9t s< !u +i@m c;a công cC mô hình hoá nh! sau: - Là công cC h u ích và không th@ thi3u trong kh o sát các h sinh thái ph)c t p - SR dCng mô hình có th@ khám phá ra các tính ch*t c;a h th
- t2 n S= = lim vi . ti v.dt (2.2) t 0 i =1 t1 Nh! v%y vGi các cán b9 +ã t
- sinh (ho*c m t i) do các nguyên nhân khác nhau trong chính th tích V ó. Ch6ng h n 7i v,i n ,c trong th tích V Q1 Q2 Hình : dV = Q1 Q2 + S 1 S2 dt Hình 2: S' +` cân bOng n!Gc cho th@ tích V VGi Q1, Q2 là l!u l!Bng vào ra t i 2 m t th@ tích; S1 là ngu`n n!Gc bg xung (x n!Gc vào) còn S2 là ngu`n n!Gc b, l*y +i. Pây là nguyên lý +!Bc sR dCng khi thi3t l%p ph!'ng trình liên tCc c;a ph!'ng trình Saint-Venant. VGi BOD nguyên lý cân bOng trên +!Bc vi3t nh! sau BOD vào th tích V + BOD s=n sinh trong V – (BOD ra kh(i V + BOD b? chuy n hoá) = s thay i BOD trong th tích V trong kho=ng th i gian t. VGi B là n`ng +9 BOD, Q là l!u l!Bng t i m t c=t, g là t
- Q2 gQ Q Q H + + + = 0 (2.4) 0 gA AC 2 R t xA x Hình 4: M t c=t ngang sông Ph!'ng trình liên tCc cho +9 m n (b o toàn khn (m); Q = l!u l!Bng (m3/s); B = +9 r9ng m t n!Gc t i m9t m t c=t ngang sông bao g`m c phDn tr (m); A = di n tích m t c=t ngang (m2) C = H s< c n Chezy ; g = gia t
- v) B+Bc 5: ThR tính +úng +=n c;a k3t qu qua m9t s< bài toán m-u +@ b o + m rOng k3t qu ph n ánh t!'ng +
- A. Nhang mô hình dòng ch y và ch1t l+bng n+Bc có tính th+,ng m"i trên th? giBi ph i kf 2?n h6 mô hình MIKE, trong 2ó MIKE11 (vGi mô+un thu# l(c HD, mô +un tính m n, ch*t l!Bng n!Gc AD, ECOLAB,...) Pây là b9 phDn m6m c;a Vi n DHI Pan M ch, +!Bc )ng dCng, nghiên c)u cho d( án quy ho ch và qu n lý tài nguyên n!Gc và phòng ch
- thu%n ti n cho giai +o n ch y hi u chTnh vì ph i ch y r*t nhi6u lDn mGi hi u chTnh +!Bc m9t tham s< nên t
- có th@ ch*p nh%n m9t s< r;i ro gây thi t h i do không +!Bc +ào t o, t%p hu*n và không hi@u bi3t nh ng h n ch3 c;a mô hình nên khi áp dCng gây lŠi. Vì không có mã ngu`n nên không hi@u +!Bc h3t phDn lõi bên trong xR lý ra sao (nh! thu%t tóan, các xR lý + c bi t,..) và ch!a +!Bc áp dCng cho các bài toán lGn và ph)c t p nh! PBSCL. Các phDn m6m này có ngu`n g
- Quy ho ch Th;y lBi mi6n Nam) sR dCng cho nhi6u d( án quy ho ch c d( án trong n!Gc và qu
- nhiên trong SAL +ã dùng ph!'ng pháp tuy3n tính hóa nên không cDn gi i l p. M t khác trong SAL, tr!Gc tiên dùng các công th)c truy +ugi +@ +!a v6 gi i h ph!'ng trình có >n s< chT là m(c n!Gc t i nút hBp l!u và sR dCng thu%t tóan gi i ma tr%n th!a nên t
- 2.3.1 Các 2ifm c^n c i ti?n, nâng c1p trong VRSAP: C u trúc s7 liLu: S< li u +,a hình trong VRSAP +!Bc nh%p vào theo t ng + an. M9t +o n sông trong th(c t3 +!Bc giGi h n bKi 2 m t c=t ngang sông, nh!ng trong VRSAP, khi nh%p vào tính tóan chT dùng m9t m t c=t trung bình (mctb nh! hình 5) d(a trên m t c=t +o + c th(c t3 i và i+1 t i 2 +Du + an [i, i+1]. i mctb i+1 Hình 5: M t c=t trung bình trong VRSAP Quá trình xR lý và l*y m t c=t trung bình này phC thu9c vào ch; quan ng!2i xR lý s< li u, không theo m9t quy lu%t ch t chb nh*t +,nh, vì v%y sau khi hi u chTnh mô hình, trong nhi6u tr!2ng hBp, khó hình dung +!Bc m t c=t th(c t3 c;a + an ra sao n3u không ph i ng!2i xR lý ban +Du ho c ng!2i hi u chTnh mô hình. M t khác khi tính tóan ch*t l!Bng n!Gc cDn có tr!2ng v%n t
- Cách mô ph(ng và ghép n7i các ô ru ng: Trong VRSAP mŠi ô ru9ng hK ho c kín (bi@u th, bOng 6 c*p di n tích) +!Bc n
- M t s7 i m khác: Trong VRSAP còn có m9t sai sót v6 vi c dùng n9i suy tuy3n tính cho di n tích theo c*p n!Gc (th(c t3 là n9i suy c*p 2). Vì th3 di n tích n9i suy th!2ng lGn h'n di n tích th(c t3, d-n +3n m(c n!Gc th!2ng th*p h'n m(c n!Gc th(c và trong hi u chTnh cDn làm các th; thu%t khác nhau tùy thu9c ng!2i sR dCng +@ +!Bc k3t qu mong muZmin, +@ tính di n tích, Zday PGS. Khuê +ã dùng t# l tuy3n tính nên d-n tGi làm ting di n tích nh! gi i thích d!Gi +ây b* h = = b* = .B* ( = FA) B* * B H Bi+1 Bi +1 Bi hay b* = H 2 b* T +ó b = ( Bi +1 Bi ) + 2b* = Bi + ( Bi +1 Bi ) b h Pây là công th)c n9i suy tuy3n tính cho chi6u r9ng. Tuy nhiên công th)c n9i suy di n tích ph i nh! sau: Bi h(b + Bi ) H ( Bi + Bi +1 ) b + Bi 2 Bi + ( Bi +1 Bi ) a a= ; A= = = ; Bi +1 + Bi Bi +1 + Bi 2 2 A 2 + (T 1) 2 + (T 1) Bi +1 = ;T= a= A= ; A T +1 T +1 Bi Hay a = A 2 + (T 1) 2(1 ) = =+ VGi ký hi u ; ”1. T +1 T +1 Nh! v%y khi =1 thì =1 Trong công th)c trên n3u T=1 (hình ch nh%t) thì a = A 15
- Trong tính toán, PGS. Khuê l*y: a = A . Nh! v%y công th)c c;a PGS Khuê chT +úng vGi hình ch nh%t còn vGi tr!2ng hBp b*t k• di n tích +ã +!Bc ting lên 1/ lDn. 0.2 B ng bên là giá tr, T 2 5 10 ting di n tích do 1/ 1.36 2.14 2.63 n9i suy bOng tuy3n 0.5 tính T 1.2 2 3 5 10 1/ 1.07 1.02 1.33 1.5 1.69 0.8 T 1.5 2 3 5 10 1/ 1.04 1.07 1.11 1.15 1.2 Nh! v%y, phép n9i suy trên làm ting di n tích, + c bi t khi có bãi (t)c T lGn). Trong hình bên phDn di n tích gia ting +!Bc tô +%m. Vi c gia ting này chT có nh h!Kng khi có bi3n +gi lGn v6 chi6u r9ng, chlng h n t lòng kênh lên baS trong bài toán ld. Tuy nhiên, v*n +6 này +ã +!Bc kh=c phCc sRa l i cách n9i suy di n tích bOng cách tính di n tích nh! 1 hình thang. V1n 2 gi i ph+,ng trình 2"i ss 2f tính m-c n+Bc t"i các nút K3t qu gi i trong VRSAP phC thu9c vào trình t( khR; khR t +'n gi n +3n ph)c t p. Chlng h n m9t l!Gi sông sau khi khR lo i 2 sb còn l i nh! hình vb và có 2 cách khR lo i 3 nh! sau: i) Cách 1: Nút khR Nút hi u chTnh 12 i j k 4 4 12 5 5 13 12 13 5 5 13 6 6 14 15 7 6 16 16 6 15 14 6 13 16 13 6 15 16
- ii) Cách 2: Nút khR Nút hi u chTnh i j k VGi 2 cách khR này 4 12 5 có th@ cho k3t qu 16 15 7 không gi
- dòng ch y chuy@n ti3p t ch y êm sang ch y xi3t thì s' +` 4 +i@m không th@ áp dCng +!Bc vGi h Saint-Venant. Khi tính tóan dòng ch y không d ng, ng!2i ta th*y rOng s' +` khu3ch tán (b5 +i s< h ng quán tính trong ph!'ng trình chuy@n +9ng c;a h ph!'ng trình Saint-Venant) gn +,nh s< t 1; 3 m 5 t xA x B2 = trong +ó s< Frút Q , vGi B là chi6u r9ng và A là di n tích ch y; Fr gA3 VGi cách thay +gi này s' +` và thu%t tóan v-n +!Bc gi nguyên, tuy nhiên tùy thu9c s< Frut mà có th@ tính s< h ng quán tính hay b5 s< h ng này, và thu%t tóan trK nên m6m dŽo. KvT LUxN VÀ KIvN NGHy Các phDn nh%n xét, +ánh giá K trên qua tham kh o các ngu`n t! li u K trong và ngoài n!Gc và nh%n th)c riêng c;a ng!2i vi3t bài này nên không th@ tránh kh5i nh ng sai sót, mong ng!2i + c l!Bng th). Cá nhân tôi nh%n th*y có 3 mô hình th;y l(c trong n!Gc r*t +áng quan tâm xem xét, sR dCng nh! VRSAP c;a PGS.TS Nguyen Nh! Khuê, SAL c;a GSTS Nguyen T*t P=c và mô hình KOD c;a GSTSKH, Anh hùng lao +9ng Nguyen Ân Niên. 18
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Giáo trình: Thủy lực
44 p | 974 | 427
-
Viết chương trình vẽ hoàn thiện tuyến hình tàu thủy, chương 11
6 p | 275 | 72
-
CHƯƠNG V : THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN
10 p | 102 | 21
-
Mối quan hệ giữa diện tích hồ điều hòa với tổng lưu lượng dòng chảy sau hồ ở hệ thống tiêu đô thị. Áp dụng cho lưu vực điển hình - Lưu vực sông đăm thuộc hệ thống thoát nước Hà Nội
6 p | 103 | 16
-
MỘT MÔ HÌNH BÀI TOÁN HAI CHIỀU CHO DÒNG CHẢY TRÊN CÁC LÒNG DẪN HỞ BỀ MẶT TỰ DO
9 p | 123 | 12
-
Một nghiên cứu về chiều sâu cắt khi mài vô tâm chạy dao hướng kính
4 p | 82 | 4
-
Ứng dụng phương pháp LES để mô phỏng cho các đám cháy
4 p | 27 | 4
-
Đánh giá rủi ro phòng lũ trong thời kỳ giữa mùa lũ đối với đập đá đổ
8 p | 65 | 4
-
Ứng dụng mạng neuron nhân tạo để tính toán sự thay đổi áp suất của dòng chảy đa pha trong môi trường liên tục
6 p | 17 | 3
-
Nghiên cứu xây dựng mô hình mô phỏng động lực học chất lỏng tính toán (CFD) cho thiết bị Ejector sử dụng nâng cao tỷ lệ thu hồi mỏ khí Condensate Hải Thạch
11 p | 104 | 3
-
Nghiên cứu giải pháp đảm bảo dòng chảy cho tuyến ống vận chuyển hỗn hợp dầu khí từ giàn Diamond về tàu FPSO Ruby - II
14 p | 42 | 1
-
Phương pháp chọn lũ thiết kế công trình: Phần 2
96 p | 6 | 1
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn