کاربرد معادلات دیفرانسیل کسری در تحلیل خط نشت در محیط های متخلخل درشت دانه

در این تحقیق از معادلات دیفرانسیل مرتبه کسری برای مدل سازی نیمرخ سطح آب درون محیط متخلخل در دامنه مرتبه ی کسری صفر تا یک برای جریان متلاطم کاملا توسعه یافته استفاده گردید و معادله توسعه یافته تحت شرایط قانون دارسی، به روش تحلیلی حل گردید. مدل آزمایشگاهی شامل یک محیط متخلخل درشت دانه به طول 4/6 متر، عرض 8/0 متر و ارتفاع 1 متر و شامل مصالح گرد گوشه می باشد که آزمایش ها برای حالت های مختلف دبی جریان و سه شیب افقی، 4 و 3/20 درصد انجام شد. پارامترهای مدل و محیط متخلخل بر مبنای داده های آزمایشگاهی واسنجی گردیدند. به منظور ارزیابی حل تحلیلی حاضر، نتایج با داده های آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج به دست آمده توافق رضایت بخشی با داده های تجربی نیمرخ سطح آب را در هر سه شیب موردنظر نشان داد. به طوری که حداکثر خطای مدل پیشنهادی نسبت به داده های تجربی 5/3 درصد است. طبق تحقیق حاضر، روش پیشنهادی می تواند برای تجزیه و تحلیل نیمرخ سطح آب در شرایط جریان های غیر دارسی توصیف بهتری نسبت به مدل دارسی در محیط های متخلخل ارایه کند.