بررسی مقایسه ای پارامترهای تاثیرگذار بر میزان استهلاک انرژی در کانال‌های با مقاطع مختلف بر اساس روش آنالیز فاکتوریل و روش هوشمند GPR

Abstract

تخمین دقیق مشخصات پرش هیدرولیکی از جمله میزان استهلاک انرژی نقش مهمی در طراحی بهینه سازه‌های هیدرولیکی دارد. در تحقیق حاضر، استهلاک انرژی نسبی ناشی از پرش هیدرولیکی در کانال‌های با مقاطع مختلف (شامل مقطع مستطیلی، واگرای ناگهانی و ذوزنقه‌ای) با المان‌های زبر متفاوت و با نحوه چیدمان متفاوت با استفاده از روش هوشمند رگرسیون فرآیند گاوسی (GPR) مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، ابتدا با استفاده از روش آنالیز فاکتوریل پارامترهای دارای همبستگی بیشتر با میزان استهلاک انرژی تعیین شد. سپس با استفاده از این پارامترها مدل‌های متفاوتی تعریف گردید و با استفاده از داده‌های آزمایشگاهی نحوه تاثیر نوع کانال و المان‌های زبر بر روی استهلاک انرژی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از تحلیل مدل‌ها کارایی بالای روش به‌کار رفته را در تخمین میزان استهلاک انرژی نسبی به خوبی نشان داد. ملاحظه گردید که مدل‌های تعریف شده برای کانال واگرا با بلوک مرکزی نسبت به کانال‌های دیگر منجر به نتایج دقیق‌تری می‌گردند. برای این کانال مدل با پارامترهای ورودی F1 و (y2-y1)/y1 مدل برتر انتخاب شد و ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ارزﻳﺎﺑﻲ برای داده های آزﻣﻮن برابر با مقادیر 0.987= NSE=0.995,R و RMSE=0.021 بدست آمد. همچنین مشاهده گردید که مشخصات المان‌های زبر در بستر کانال در تخمین استهلاک انرژی نسبی تاثیرگذار بوده و بین دو نوع المان‌های زبر با چیدمان شطرنجی و موازی، نتایج بدست آمده از تحلیل مدل‌‌ها در نوع موازی دقیق‌تر است. مطابق با نتایج آنالیز حساسیت به دو روش فاکتوریل و حذفی، مشخص شد که عدد فرود تاثیرگذارترین پارامتر در تخمین استهلاک انرژی نسبی است.