مدلسازی عددی تغییرات درجه حرارت آب رودخانهها با استفاده از معادله انتشار-انتقال

امروزه مباحث زیست محیطی در تمامی جنبههای علوم مهندسی مورد توجه اکید قرار گرفتهاند. رودخانهها به عنوان بخش مهمی از سیستم اجتماعی، نقش مهمی در توسعه زندگی بشر و ایجاد تمدنهای بزرگ داشتهاند. پارامتر دمای آب رودخانهها یکی از فاکتورهای مهم و اساسی در بسیاری از معادلات و روابط حاکم بر هیدرولیک زیست محیطی رودخانهها میباشد. در این پژوهش با استفاده از نرمافزار اکسل و به کمک روش عددی تفاضل محدود، تغییرات دمای آب رودخانه، در 3 مرحله مدلسازی گردید. در مرحلهی اول تنها با در نظر گرفتن ترم انتشار مدلسازی صورت گرفته، در مرحلهی بعدی مدلسازی به کمک ترمهای انتشار و انتقال به صورت همزمان و در مرحلهی آخر نیز مدلسازی با در نظر گرفتن ترم انتشار و ضریب انتقال حرارت Kb انجام شد. نتایج در مرحلهی اول بیانگر این بود که در مدلسازی روند تغییرات دما ، تغییر ضریب انتشار تاثیر چندانی در نتایج نداشته است. نتایج مرحلهی دوم نشان داد که روندیابی به این روش، نزدیک به واقعیت بوده که با توجه به در نظر گرفتن نقش هر دو پدیدهی انتقال و انتشار در تغییرات دمای آب مطابق انتظار میباشد. در مرحلهی سوم ، نتایج نشان دهندهی بهبود عملکرد مدلسازی روند تغییرات بوده و به نظر میرسد در صورت عدم دستیابی به دادههای سرعت در رودخانه میتوان با دقت خوبی از این روش در مدلسازی دمای آب رودخانههای ماسهای بهره جست.

Keywords:

مدلسازی عددی , دمای آب رودخانهها , معادله انتشار-انتقال , روش صریح و ضمنی