MÔ HÌNH vật lý (mô HÌNH hóa và mô PHỎNG SLIDE)

MƠ HÌNH VẬT LÝ Mực nước dịng chảy Định nghĩa khái niệm • • • • • • • • Mơ hình vật lý (tỷ lệ) Các mơ hình vật lý − Các mơ hình dịng chảy rối (như LES, DES, SST), − mơ hình xạ, mơ hình khí thực, mơ hình cháy nổ phản ứng hố học (NOx, soot…), − mơ hình dịng chảy pha, − mơ hình dịng hở, − mơ hình khí tự nhiên, − hay mơ hình khác người dùng định nghĩa Mơ hình vật lý ~ Phịng thí nghiệm • • • • • • • mơ hình vật lý hệ vật lý mơ lại (thơng thường với kích cỡ thu nhỏ) cho lực chủ yếu tác dụng lên hệ mơ mơ hình tỷ lệ xác với hệ vật lý thực tế -NX: + khó có định nghĩa tổng quát +định nghĩa toàn diện, bao hàm hầu hết cơng việc thí nghiệm •   Vì cần mơ hình vật lý? •  Sự hạn chế quy mơ phạm vi tốn nghiên • cứu dùng phương pháp giải tích •  Các lời giải giải tích thường kèm • khó khăn lớn tốn học • Với tượng phức tạp •  thực •   •   Mơ hình tốn Tích phân ? Điều kiện biên ? Mơ hình hóa chuẩn xác •  Mơ hình vật lý cơng cụ chuẩn xác để dự đốn • tượng vật lý Đặt toán, thiết kế, định tỷ lệ mơ hình thiết kế sai + Các phương pháp, công cụ tinh vi = Những dự đốn sai mơ hình định sai tỷ lệ ~ thước kẻ chia sai độ • -Hình dung rõ ràng Bức tranh chất tượng • - Tìm cách phân tích định tính tổng qt Kè chắn sóng Các chức • • • • • • • • • • Tìm hiểu sâu tính chất tượng chưa hiểu rõ tiên đoán biểu hiện, biến đổi nguyên mẫu thông qua mô đặc trưng & lực thực tế tác dụng lên nguyên mẫu khả tối đa  Thu thập đo đạc để khẳng định/phủ định kết lý thuyết kiểm chứng phát triển mơ hình tốn Thu thập đo đạc để nghiên cứu tượng phức tạp cách tiếp cận lý thuyết   Ví dụ • • • • • • sóng vỡ (các chuyển động rối); - cơng trình biển (hố xói) -sóng phi tuyến dịng đều; - tương tác sóng phi tuyến - ổn định củ a đập phá sóng đá đổ -bùn cát lơ lửng khu vực đáy gợn sóng • • • • Có thể tiếp cận thơng qua nhóm khơng thứ nguyên, thường gọi số hạng Pi (π) Phương pháp chứng minh hiệu • VD: Số Froude (Fr), chứng tỏ số hạng Pi • phổ biến hữu hiệu hầu hết vấn đề • thí nghiệm với dịng chảy kênh hở •   Phân tích thứ ngun • • Phân tích thứ nguyên ngành khoa học • sử dụng để diễn giải tượng phức • tạp mối quan hệ hữu ích • • Mỗi vấn đề thí nghiệm đuợc định nghĩa • đơn giản hố cách ứng dụng phân tích • thứ nguyên với số bước định • Lý thuyết Pi Buckingham • • “Nếu phương trình có k biến • đơn vị, đơn giản hố • quan hệ (k-r) số hạng khơng thứ ngun • độc lập, r số đơn vị quy chiếu tối • thiểu cần thiết để mơ tả biến” • • Khi xem xét tập hợp k biến, mối quan hệ số hạng Pi • thường có dạng: Nghiên cứu mơ hình vật lý tỷ lệ có khả tiên đốn biểu nguyên mẫu với số điều kiện cụ thể • Bất kỳ vấn đề diễn giải số hạng Pi Do mơ hình định thông số tương tự nguyên mẫu, mối quan hệ tương tự cho mô sau: • • • • Mơ hình hóa Vấn đề nghiên cứu có liên quan tới hai số hạng Pi  cần xây dựng mô hình để tiên đốn đặc trưng riêng biệt • Một mơ hình (vật lý tỷ lệ), theo định nghĩa, làmột mô hệ vật lý thực tế, có • thể sử dụng để tiên đốn biểu hệ • theo số khía cạnh thích đáng Thơng số khơng thứ ngun • Độ ngập: (Loss) • Số Froude: (Flow condition) • Hệ số lưu lượng(Discharge capacity) Hệ số lưu lượng (Cd) Mơ hình dịng chảy đơn giản: – phương trình Sự tương tự • • • • • • • • Yêu cầu để tương tự (hay quy tắc mơ hình hố) thiết kế vận hành mơ hình điều kiện cho: Mỗi số hạng Pi (trừ số hạng Pi chứa biến cần tiên đốn) mơ hình phải với số hạng Pi tương ứng nguyên mẫu • Cùng với giả thiết dạng hàm  • nhau, dẫn tới phương trình tiên đốn cần thiết • có dạng: Phương trình thể giá trị đo 1m thí nghiệm với MHVL cần phải với giá trị 1 tương ứng nguyên mẫu ... • • • • Mơ hình vật lý (tỷ lệ) Các mơ hình vật lý − Các mơ hình dịng chảy rối (như LES, DES, SST), − mơ hình xạ, mơ hình khí thực, mơ hình cháy nổ phản ứng hố học (NOx, soot…), − mơ hình dịng... dịng chảy pha, − mơ hình dịng hở, − mơ hình khí tự nhiên, − hay mơ hình khác người dùng định nghĩa Mơ hình vật lý ~ Phịng thí nghiệm • • • • • • • mơ hình vật lý hệ vật lý mơ lại (thơng thường...  thực •   •   Mơ hình tốn Tích phân ? Điều kiện biên ? Mơ hình hóa chuẩn xác •  Mơ hình vật lý cơng cụ chuẩn xác để dự đốn • tượng vật lý Đặt toán, thiết kế, định tỷ lệ mơ hình thiết kế sai