MỘT MÔ HÌNH BÀI TOÁN HAI CHIỀU
CHO DÒNG CHẢY TRÊN CÁC LÒNG DẪN HỞ BỀ MẶT TỰ DO
KS. Nguyễn Hải Bắc
TS. Vũ Hữu Hải
Bài báo này trình bày một mô hình toán cho dòng chảy trên các lòng dẫn hở bằng phương trình 2D Navier – Stokes; một số phương pháp giải phổ biến sử dụng cho mô hình toán và ví dụ áp dụng mô hình toán với phương pháp phân tử hữu hạn cho dòng chảy không ổn định, bề mặt tự do qua đập tràn.
Nghiên cứu dòng chảy trong các lòng dẫn hở (open channel flow) là một bài toán thường gặp trong việc thiết kế và xây dựng các công trình thủy lợi – thủy điện. Ở Việt Nam cũng như các nước khác trên thế giới có nền khoa học kỹ thuật tiên tiến, mặc dù có rất nhiều công trình nghiên cứu về vấn đề này nhưng cho đến nay vẫn còn nhiều vấn đề nghiên cứu về dòng chảy nói chung và dòng chảy trong lòng dẫn hở nói riêng vẫn chưa giải quyết thỏa đáng. Trên thế giới hiện nay việc nghiên cứu dòng chảy được thông qua hai loại mô hình chính đó là : mô hình vật lý (physical model) và mô hình toán (mathematical model). Mô hình vật lý với ưu điểm dễ xây dựng, phản ánh được rõ ràng bản chất vật lý của dòng chảy trong mọi bài toán cụ thể nên đã trở thành công cụ không thể thiếu trong các nghiên cứu về dòng chảy, tuy nhiên mô hình vật lý gắn liền với nhiều khó khăn về đồng dạng của mô hình, về vật liệu và về thiết bị đo. Để khắc phục khó khăn đó các nghiên cứu đang đi xây dựng các mô hình toán có thể giải quyết được bài toán tổng quát, phản ánh được quy luật của dòng chảy giúp cho quá trình nghiên cứu không còn giới hạn về không gian và thời gian. Với lý do đó việc nghiên cứu và triển khai xây dựng mô hình toán kết hợp với mô hình vật lý cho dòng chảy nhằm giải quyết vấn đề và đang đặt ra hiện nay là hết sức cần thiết.
Bấm vào đây để xem chi tiết bài viết (PDF; 866KB)
|