بررسی و حساسیت‌سنجی آزمایشگاهی قابلیت‌های روش سرعت‌سنجی تصویری ذرات بزرگ مقیاس در تعیین دبی و میدان جریان

Abstract

به جهت برآورد میزان خسارت­ های سیل، آگاهی از مشخصات جریان مانند سرعت و دبی جریان از اهمیت بالایی برخوردار است. امروزه استفاده از روش سرعت­ سنجی تصویری ذرات بزرگ مقیاس جهت برآورد پارامتر­های دبی و میدان جریان در مقیاس آزمایشگاهی و همچنین میدانی مورد استفاده قرار می­گیرد؛ اما پردازش تصاویر به خوبی نسبت به پارامترهای محیطی مهم به خوبی مورد بررسی قرار نگرفته­ است. به بیان دقیق­ تر اثر پارامترهای محیطی همچون؛ موقعیت قرار­گیری دوربین، ضریب سرعت و پنجره کاوش حساسیت­ سنجی نشده­است. اساس این پژوهش که از مبتنی بر روش­های پردازش تصویر است که به واسطه آن دبی و میدان جریان محاسبه می­شود. در این مطالعه قابلیت ­های این روش در مقیاس آزمایشگاهی نسبت به پارامترهای موثر محیطی دقت­ سنجی شده­ است. در این خصوص پنجره کاوش بررسی­ های این مطالعه نشان می­دهد که پنجره 20 پیکسل نتایج بهتری را در عمق­ های مختلف ارائه می­دهد. در ارتباط موقعیت دوربین بررسی­ ها نشان داد که قرارگیری دوربین به­ صورت مایل نتایج مطلوبی را ارائه می­دهد. در خصوص ضریب سرعت نیز بررسی­ ها بیانگر این است که ضریب بین 85/0 الی 9/0 بهترین نتایج را ارائه می­نماید. نتایج پژوهش در شرایط آزمایشگاهی براساس عمق های 12.5، 15.5 و 18.5 سانتی متر نشان­ دهنده این موضوع است که که با استفاده از سیستم سرعت­ سنج سطحی ذرات در مقیاس بزرگ بنا به انتخاب شرایط بهنیه انتخاب شبکه محاسباتی مناسب؛ موقعیت دوربین؛ انتخاب بهنیه پنجره کاوش؛ مشخصات هیدرولیکی و همچنین انتخاب مناسب ضریب سرعت؛ مقادیر دبی و سرعت جریان را با دقت مطلوب برآورد می­کند. مقادیر خطا نسبی دبی و سرعت جریان در این پژوهش براساس روش LSPIV برای عمق­های 12.5، 15.5 و 18.5 سانتی متر به ترتیب معادل 6.5 ؛ 3.1 و 2.1 درصد می­باشد.