intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Về các mô hình toán của dòng chảy

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:18

65
lượt xem
9
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ngoài các loạ i 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 ..

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Về các mô hình toán của dòng chảy

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. t2 n S= = lim vi . ti v.dt (2.2) t 0 i =1 t1 Nh! v%y vGi các cán b9 +ã t
  5. 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
  6. 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
  7. 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 +
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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
  13. 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
  14. 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
  15. 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
  16. 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
  17. 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
  18. 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
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2