Uncertainty analysis of open channel flow: stochastic approach to Advection- Diffusion equation
Abstract:
In fluid mechanics applications, transport occurs through the combination of advection and diffusion. This paper presents a stochastic approach to describe uncertainty and its propagation based on Advection-Diffusion Equation. To assess the uncertainty in initial water depth, random initial condition is imposed on the framework of 1D open cannel flow. Karhunen–Loeve Expansion is adopted to decompose the uncertain parameter in terms of infinite series containing a set of orthogonal Gaussian random variables. Eigenstrucures of covariance function associated with the random parameter, which play a key role in computing coefficients of the series, are extracted from Fredhulm’s equation. The flow depth is also represented as an infinite series of its moments, obtained via polynomial expansion decomposition in terms of the products of random variables. Coefficients of these series are obtained by a set of recursive equations derived from the ADE. Results highlight the effect of various statistical properties of initial water depth. The mean value and variance for the flow depth are compared with Monte Carlo Simulation as a reliable stochastic approach. It was found that when higher-order approximations are used, KLE results would be as accurate as MCS, however, with much less computational time and effort.
Language:
English
Published:
Scientia Iranica, Volume:24 Issue: 5, 2017
Pages:
2262 to 2270
magiran.com/p1754251  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 990,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 50 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!