مشخصات پژوهش

عنوان	شبیه سازی عددی و بررسی آزمایشگاهی ضریب پخشیدگی گرمایی خاک یخ زده در شرایط رطوبتی متفاوت
نوع پژوهش	مقاله چاپ‌شده در مجلات علمی
کلیدواژه‌ها	ضریب پخشیدگی گرمایی، شبیه سازی عددی، یخبندان خاک، رطوبت، روش کرانک - نیکلسون
چکیده	در این تحقیق ضریب پخشیدگی گرمایی خاک سیلت رسی در رطوبت های وزنی 5، 10، 15، و 20 درصد در حالت وقوع پدیده یخبندان در خاک مورد بررسی قرار گرفته است. برای برآورد ضریب پخشیدگی گرمایی a ابتدا معادله پخش گرما در خاک به روش کرانک - نیکسلون برای مقادیر مختلف فرضی در محدوده تغییرات آن حل گردید. سپس با استفاده از معیار جذر متوسط مربعات خطا (RMSE) بین مقادیر دمای خاک محاسباتی و مشاهداتی در زمان ها و اعماق مختلف، مقدار بهینه به روش سعی و خطا برای رطوبت های مذکور استخراج گردید. برای جمع آوری داده های مورد نیاز جهت حل معادله پخش گرما در خاک، از 7 حسگر گرمایی در اعماق مختلف خاک استفاده گردید. برای دستیابی به شرایط یخبندان در خاک از سیستم تبرید که قادر به تولید سرما تا دمای 20- درجه سانتیگراد بود استفاده به عمل آمد. استخراج a برای دو مقطع مجزا از داده های مشاهداتی به انجام رسید. مقطع اول که نمایانگر شرایط وقوع یخبندان کامل خاک بود از بین داده هایی انتخاب گردید که در آن دمای خاک در کلیه اعماق خاک و در زمان های مختلف مقادیری منفی و کمتر از 2- درجه سانتیگراد را داشت و مقطع دوم که نمایانگر شرایط عدم وقوع یخبندان کامل در خاک بود طوری انتخاب گردید که در آن دمای خاک در بخشی از مقطع انتخاب شده مثبت و در بخشی دیگر منفی بود. طبق نتایج بدست آمده، مدل بکار گرفته شده در این تحقیق در حالت یخبندان کامل منجر به حصول مقادیر RMSE کم و بدست دادن نتایجی منطقی و قابل قبول گردید ولی در حالت عدم یخبندان کامل مقادیر RMSE به طرز قابل توجهی بالا رفته و این امر سبب ناکارآمد شدن مدل و بدست آمدن نتایجی غیرمنطقی شد که وقوع این امر به نقض فرضیات مورد نیاز معادله و اعمال خطاهای اضافی در اثر آن در حالت اخیر نسبت داده شد.
پژوهشگران	یونس خوشخو (نفر اول)، پرویز ایران نژاد (نفر چهارم)، حسن رحیمی (نفر سوم)، علی خلیلی (نفر دوم)