Thiết lập mô hình mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) tính toán độ sâu sau nước nhảy trong kênh lăng trụ mặt cắt chữ nhật
17/08/2023Hiện tượng nước nhảy xảy ra khi dòng chảy biến đổi từ trạng thái chảy xiết với vận tốc lớn sang trạng thái chảy êm với vận tốc nhỏ. Độ sâu sau nước nhảy là một đặc trưng quan trọng, cần được xác định để từ đó tính toán chiều dài khu xoáy của nước nhảy và kích thước bể tiêu năng hay kênh dẫn nước. Khi bỏ qua lực ma sát, có thể xác định được tỷ số hai độ sâu liên hiệp của nước nhảy theo công thức Belanger cho kênh lăng trụ đáy bằng, mặt cắt chữ nhật. Tuy nhiên, trong thực tế có lực ma sát, độ sâu sau nước nhảy sẽ có trị số nhỏ hơn so với tính toán theo công thức Belanger. Vì vậy, bài báo này trình bày việc thiết lập một mô hình mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) để tính toán tỷ số độ sâu liên hiệp của nước nhảy. Mô hình này có xét đến tính nhám của bề mặt lòng dẫn và tính nhớt của chất lỏng. Mô hình ANN mà tác giả đề xuất cho kết quả tính toán có độ chính xác rất cao, hệ số đạt sấp sỉ 1 trong cả hai lần kiểm định. Phạm vi ứng dụng mô hình khá rộng, do đó có thể áp dụng mô hình này vào thực tế tính toán độ sâu sau nước nhảy trong kênh lăng trụ đáy bằng có mặt cắt chữ nhật.
1. TỔNG QUAN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2. DỮ LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Các dữ liệu cần thiết cho mô hình
2.2. Áp dụng phương trình động lượng và lý thuyết Pi của Buckingham xác định các hàm П
2.3. Mạng nơ-ron nhân tạo (ANN)
2.4. Phương pháp đánh giá sai số
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Đánh giá ảnh hưởng của các hàm Pi đến tỷ số độ sâu nước nhảy
3.2. Kết quả kiểm định mô hình ANN
3.3. Kết quả thử nghiệm (test) các mô hình ANN
4. KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Asaad Y. Shamseldin (2010). Artificial neural network model for river flow forecasting in a developing country. Journal of Hydroinformatics, 12.1.
[2] Belanger, J.B. Essai Sur La Solution Numeric de Quelques Problems Relatifs an Mouvement Permenent Des Causcourantes (1828); Carilian-Goeury. Paris, France. In French.
[3] Bretz, N. V. (1987). Ressaut Hydraulique Force par Seuil (Hydraulic Jump Forced by Sill), These No. 699 presentee au Departement de Genie Civil, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, pour l'obtention du Grade de Docteur es Sciences Techniques, Lausanne. In French.
[4] Hager, W.H., Bremen, R. (1989). Classical hydraulic jump: Sequent depths. Journal of Hydraulic Research. 27(5), 565–585.
[5] Hager, W.H., Bremen, R., and Kawagoshi, N. (1990). Classical hydraulic jump: Length of roller. Journal of Hydraulic Research. 28(5), 591-608.
[6] Naseri, M., Othman, F. (2012). Determination of the length of hydraulic jumps using artificial neural networks. Advances in Engineering Software 48, 27–31.
[7] Peterka, A.J. (1984). Hydraulic design of stilling basins and energy dissipators. In: Monograph E, editor. A water resources technical publication, vol. 25. USBR.
[8] Sauida, M.F. (2016). Prediction of hydraulic jump length downstream of multi-vent regulators using Artificial Neural Networks, Ain Shams Engineering Journal, http://dx.doi.org/10.1016/j.asej.2015.12.005.
________________________________________________________________________
Chi tiết bài báo xem tại đây: Thiết lập mô hình mạng nơ-ron nhân tạo (ANN) tính toán độ sâu sau nước nhảy trong kênh lăng trụ mặt cắt chữ nhật
Hồ Việt Hùng
Trường Đại học Thủy lợi
TẠP CHÍ KH&CN THỦY LỢI
Ý kiến góp ý:
