مقایسه نتایج مطالعات طراحی شده با روش های تاگوچی و فاکتوریل کامل در بررسی پارامتریک الگوی جریان حول آبشکن

Abstract

چکیده- در مطالعه پدیده‌های هیدرولیکی که تابع متغیرهای مختلف با سطوح تغییر متفاوت هستند، باید تمام ترکیبات ممکن (فاکتوریل کامل) آنها بررسی شود. اگر تعداد متغیرها اندک و شمار سطوح آنها کم باشد، انجام مطالعات به تعداد فاکتوریل کامل منطقی است. گاهی اوقات به دلیل مسائل اقتصادی و یا زمانی امکان انجام تعداد زیاد مطالعات وجود ندارد. روش تاگوچی که برای طراحی مطالعات به کار می‌رود، به جای استفاده از ترکیبات فاکتوریلی کامل از ترکیبات فاکتوریلی جزئی بهره می‌برد. این روش تعداد مطالعات را کاهش داده ضمن آنکه مقایسه موزون تمام متغیرها را تضمین می‌کند. هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر استفاده از روش تاگوچی در مقدار بهینه بدست آمده برای پارامترهای طول آبشکن و موقعیت آن در قوس 90 درجه، در اعداد فرود مختلف، بر هیدرودینامیک جریان حول آبشکن است. همچنین مقایسه‌ای بین نتایج روش تاگوچی با روش فاکتوریل کامل در تعداد مطالعات، تعیین سطح بهینه هریک از پارامترها و زمان انجام مطالعات صورت گرفته است. بدین منظور برای هریک از پارامترهای طول و موقعیت آبشکن در قوس و عدد فرود، سه سطح تغییر درنظر گرفته شده است. مطالعات با روش‌های تاگوچی و فاکتوریل کامل طراحی شده و از مدل عددی SSIIM برای انجام آن‌ها استفاده شده است. نتایج نشان داد روش تاگوچی، با 9 مطالعه به جای 27 مطالعه، با دقت خوب و نزدیک به نتایج طرح فاکتوریل کامل، ترکیب بهینه پارامترهارا پیش بینی نموده است. همچنین استفاده از روش تاگوچی منجر به کاهش حدود 66 درصدی در زمان مطالعات شده است.