در این فصل داده ­های محاسبات مونومر­ها و الیگومر­های ۳-­آلکیل­تیوفن­ها ارائه شد، در فصل بعدی به تحلیل و بررسی این نتایج پرداخته خواهد شد.
فصل ششم
بحث و نتیجه ­گیری
۶-۱ بررسی مونومرها
همان طور که در فصل پنجم اشاره گردید ساختار­های۳-­متیل­تیوفن تا ۳-­هگزیل­تیوفن با بهره گرفتن از هر دو روش ( B3LYP و HF) و مجموعه پایه ۶-۳۱G^** بهینه گردید. بررسی ساختار مونومرها که نتایج آن در جدول ۵- ۳ آمده است نشان می‌دهد که اتصال گروه آلکیل به تیوفن موجب تغییر طول پیوند­ها در مولکول می­گردد. طول پیوند استخلاف – حلقه­ی (R₄₈) مونومر در مقایسه با طول پیوند هیدروژن – حلقه افزایش می­یابد که البته این بدیهی است چون گروه آلکیل جایگزین هیدروژن شده است. با تغییر نوع استخلاف در موقعیت مذکور طول پیوند استخلاف حلقه تغییر می­ کند که این تغییرات در شکل ۶-۱ نمایش داده شده است. با ملاحظه شکل ۶-۱ مشخص می­ شود که اثر افزایش استخلاف آلکیل بر طول پیوند در موقعیتی که گروه آلکیل به حلقه مونومر متصل می­ شود بسیار زیاد است. جالب است که با افزایش طول استخلاف طول پیوند استخلاف – حلقه کاهش می یابد. به نظر می­رسد که علت این امر اثرات فضایی است. در واقع، افزایش خطی طول استخلاف آلکیل نرمال اثر افزایش ناگهانی طول پیوند در موقعیت استخلاف - حلقه را کمی تعدیل می­ کند. همان­طور که از شکل ۶-۱ مشخص است این تغییر اندک است و با افزایش گروه ­های متیلن بعدی به استخلاف پروپیل، در طول پیوند استخلاف - حلقه تغییری مشاهده نمی­ شود.

شکل ۶-۱- نمایش طول پیوند استخلاف - حلقه (R₄₈) در مونومر­های ۳- آلکیل­تیوفن (n تعداد گروه متیلن در استخلاف است)در سطح B3LYP/6-31G** (بر حسب آنگستروم).
مولکول تیوفن دارای یک عنصر تقارن C₂ است که طول پیوند­های متقارن آن با هم برابر هستند. بعد از اضافه شدن گروه آلکیل به حلقه­ی تیوفن طول پیوند کربن – گوگرد که به موقعیت استخلاف نزدیک­تر است (R₁₂) در مقایسه با طول پیوند کربن - گوگرد دورتر از استخلاف (R₁₃) افزایش می‌یابد. که این به دلیل تاثیری است که استخلاف بر مولکول دارد و تقارن آن را کاهش می­دهد. همچنین طول پیوند کربن - هیدروژن در دو موقعیت α و ´α افزایش می‌یابد. نتایج جدول ۵-۳ نشان می­دهد که با افزایش طول استخلاف تغییر قابل ملاحظه­ای در طول پیوند­های مولکول مشاهده نمی­‌شود. بررسی محاسبات حاصل از دو روش محاسباتی همین نتیجه را تایید می‌کنند.
در جدول ۵-۴ مشاهده می‌شود که بار الکتریکی در موقعیت‌های α و ´α با یکدیگر برابرند و همین‌طور در موقعیت‌های β و ´β نیز این تساوی در مولکول تیوفن دیده می‌شود که این به دلیل تقارن در مولکول است. با اضافه شدن استخلاف در موقعیت β تیوفن این تقارن از بین رفته و تساوی بار الکتریکی در موقعیت­های α و ´α و نیز β و ´β از بین می‌رود. از بررسی جدول ۵-۴ مشخص می­ شود که با اضافه شدن استخلاف چگالی بار الکتریکی و نیز چگالی اسپین افزایش می­یابد. با افزایش طول استخلاف، چگالی بار در سمتی که استخلاف قرار دارد در مقایسه با سمت دیگر که استخلاف وجود ندارد کاهش می­یابد. همچنین در مورد همه مونومر­ها چگالی بار در موقعیت­های α و ´α نسبت به موقعیت­های β و ´β بیشتر است. در فصل سوم و در بررسی مکانیزم پلیمر شدن بیان شد که رشد زنجیر از موقعیتی اتفاق می­افتد که چگالی بار در آن بیشتر است پس روشن است که رشد زنجیر در مونومر­های آلکیل تیوفن نمی­تواند از موقعیت β رخ دهد و از میان موقعیت­های α و ´α یعنی کربن­هایC₂(α) و (´α)C₃ چگالی بار در موقعیت کربن (´α)C₃ بیشتر است پس رشد زنجیر از موقعیت (´α)C₃ که در واقع کربن دور از استخلاف است اتفاق می­افتد. این نتیجه با محاسباتی که سایر پژوهشگران انجام داده­اند هم­خوانی دارد[۴۰]. با افزایش طول استخلاف، بار الکتریکی و چگالی اسپین در هر دو سمت مولکول افزایش می‌یابد. اما شیب تغییرات که در ابتدا زیاد است به تدریج کاهش می‌یابد. که احتمالاً به دلیل این است که گروه ­های متیلن بعدی که به استخلاف اضافه می‌شوند در فاصله دورتری نسبت به حلقه و پیوندهای آن قرار دارند لذا تاثیر کمتری دارند.
شکل ۶-۲ نمودار توزیع بار الکتریکی در موقعیت اتم­های (´α)C₃ و C₂(α) که چگالی بار الکتریکی بیش از سایر موقعیت­ها است و احتمال رشد زنجیر از این موقعیت ها بیش از سایر موقعیت­های حلقه است را بر حسب افزایش طول استخلاف نشان می دهد. مشخص است که اختلاف چگالی بار الکتریکی در مونومر­های گوناگون اختلاف زیادی ندارد اما همین اختلاف کم نیز کاهش می­یابد و شیب نمودار به صفر نزدیک می­ شود. همچنین در شکل ۶- ۲ مشخص است که چگالی بار الکتریکی در موقعیت اتم (´α)C₃ برای همه مونومر­ها از چگالی بار الکتریکی در موقعیت اتم C₂(α) بیشتر است. پس احتمال رشد زنجیر پلیمر از موقعیت اتم (´α)C₃ بیشتر خواهد بود.

شکل ۶-۲- نمایش تغییرات بار الکتریکی در موقعیت اتم (´α) C₃ و اتم (α) C₂ رادیکال کاتیون­ مونومر­های ۳-­آلکیل­تیوفن در سطح B3LYP/6-31G**.
بررسی محاسبات انرژی اوربیتالی مونومر­ها و پارامترهای مربوط در جدول ۵- ۵ و نیز در جدول ۶-۱ نشان می­دهد که با اضافه شدن استخلاف به تیوفن سطح انرژی HOMO افزایش می‌یابد و از طرف دیگر سطح انرژی LUMO کاهش می‌یابد لذا موجب کاهش شکاف انرژی می­گردد. در جدول ۶ -۱ پتانسیل یونش نیز آورده شده است.
جدول۶-۱- مقایسه شکاف نواری و پتانسیل یونش محاسبه شده برای مونومر­های ۳-­آلکیل­تیوفن در سطح B3LYP/6-31G**. (بر حسب الکترون ولت) .

 

AThs	HLG	IP
Th	۱۷۵/۱	۳۱۲۸/۰
MTh	۱۰۷۵/۱	۳۰۱۶/۰
Eth	۱۳/۱	۲۹۸۸/۰
PrTh	۱۲۷۶/۱	۲۹۶۶/۰
BTh	۱۲۷۹/۱	۲۹۵۲/۰
PtTh	۱۲۷۹/۱	۲۹۴۴/۰

 

هزینه/یورو	واحد
۳۰-۶۰ یورو بر متر بسته به نوع زمین(خاکی،سنگی،….	حفاری
هزینه حفاری*۶	حفاری عرضی(خیابان)
۵ یورو بر متر	کانال­کشی
.۱۲۵ یورو بر متر	فیبری نوری ۱ تار
۱یورو بر متر	۱۲ تار
۲٫۵ یورو بر متر	۱۴۴تار
۱۰ یورو	مفصلبندی
۱۲٫۵ یورو	مفصل

پارامترهای درآمد
برای تخمین یا محاسبه درآمد شبکه FTTHبرخی موارد را بعنوان پیش فرض درنظر می­گیریم، بعنوان مثال مدل­های درآمدی پیچیده از جمله افزایش درآمدهای ناشی از خدمات ارائه شده روی شبکه FTTH در نظر گرفته نمی­ شود. در عوض فرض می­کنیم که برای هر مشترک یک هزینه ثابت در ماه کنار گذاشته شده است که منحصرا برای پرداخت هزینه های استقرار شبکه FTTHمی­باشد. بدیهی است که تنها بخشی از هزینه ماهیانه مربوط به هزینه­ های پیاده سازی است، اما فرض می کنیم که هزینه­ های عملیاتی OPEX مربوط به شبکه ­های FTTHبسیار پایین تر ازCAPEX می باشد.

در محاسبات درآمد، به منظور اجتناب از پیچیدگی غیرضروری جریان نقدی تنزیل شده به حساب نیامده است، در حالیکه نتایج بدست آمده را می­توان بر اساس آن تفسیرکرد. به حساب آوردن جریان نقدی تنزیل شده، اعداد نهایی در ارزیابی را تحت تاثیر قرار خواهد داد و دلالت بر زمان طولانی برای بازگشت سرمایه گذاری اولیه دارد ولی تاثیری روی تفاوت نسبی بین سناریوهای مختلف ارزیابی شده ندارد.
نتایج بررسی
نخست هزینه­ اجرای شبکه برای پوشش کامل منطقه محاسبه شده سپس فرض شده است یک بودجه ثابت ۸m$ برای سرمایه گذاری روی پیاده­سازی شبکه اختصاص یافته است. بر اساس این بودجه، ابتدا شبکه را با توجه به ایجاد بالاترین پوشش ممکن طراحی کرده سپس در سناریوی دوم، شبکه برای تولید بالاترین درآمد طراحی می­گردد. در نهایت این نتایج با هم مقایسه می­شوند.
پوشش کامل
در این سناریو، مسیر فیبرنوری برای همه خانه­ها در منطقه فراهم می­ شود، کل هزینه پیاده سازی برابر ۳۱٫۷M EUR برآورد می­ شود، این هزینه برای هر خانه بالغ بر ۹۰۱ EUR می­باشد. پس از ۱۰ سال، مجموع درآمد حاصل ۲۲٫۴M EUR تخمین زده می­ شود، که براساس میزان پذیرش کلی برابر ۴۱٪ است. این بدان معنی است که سرمایه ­گذاری اولیه تنها برای۲/۳ منازل پس از ۱۰ سال بر می­گردد. بنابراین نقطه سر به سر براساس این فرضیات، ۱۴ سال خواهد بود.
پیاده سازی محدود(حداکثر پوشش)
اگر به دلیل محدودیت بودجه یا درآمد ناکافی سناریوی پوشش کامل عملی نباشد ، اپراتورها معمولا از شیوه توسعه نسبی استفاده می­ کنند. اصل مهم در این سناریو انتخاب جذاب ترین خوشه ها ( خانه ها) برای اتصال می­باشد بطوریکه بتوان پوشش حداکثر را با توجه به بودجه محدود ایجاد نمود .
با توجه به بودجه۸M$ ،۱۷۱۵۰ خانه (۴۸٫۸٪) انتخاب شده است، اگر این میزان را با سرمایه گذاری (۳۱٫۷ M $) برای پوشش کامل مقایسه کنیم، روشن است که تنها ۲۵ درصد از بودجه­ی پوشش کامل نیاز است. در این سناریو با توجه به کاهش۵۰ درصدی هزینه اجرا به ازای هر مشترک (هزینه متوسط ۴۶۵$ به ازای هر خانه) در مقابل سناریوی پوشش کامل، تأثیر مثبت زیادی روی کسب و کار برای شبکه FTTH در این منطقه دارد.

نتیجه سنجش حاصل از برازندگی مدل ها

 

 

 

مدل اولیه

 

مدل نهایی

 

 

 

۱

 

شاخص برازش مجذور کای نسبی یا هنجار شده (CMIN/DF)

 

۲٫۱۳۶

 

۰٫۵۲۰

 

۰۲

 

فقط مدل نهایی بهتر است

 

 

 

۲

 

شاخص برازش ریشه میانگین مربعات خطای برآورد (RMSEA)

 

۰٫۰۸۰

 

۰٫۰۰۰

 

RMSEA0.05

 

فقط مدل نهایی بهتر است

 

 

 

۳

 

شاخص برازش تطبیقی مقتصد (PFI)

 

۰٫۰۰۸

 

۰٫۸۷۷

 

P~1.000

 

مدل نهایی خیلی بهتر است

 

 

 

طی برآوردهای انجام شده مطابق جدول(۴-۷) برازندگی شاخص برازش تطبیقی مقتصد ) PFI ( خیلی بهتر از میزان تطبیق پذیری مدل تجربی اولیه می باشد. اگر چه تنها همین ارزیابی اطمینان بخش بودن میزان برازندگی مدل نهایی تجربی طراحی شده کفایت می کند ولی با سنجش برخی دیگر از شاخص ها مطابق جدول فوق مشخص شده که تنها در ارزیابی شاخص برازش ریشه میانگین مربعات خطای برآورد (RMSEA) مدل تجربی نهایی بطور حتم دارای اعتبار کافی است. در بررسی شاخص برازش مجذور کای نسبی یا هنجار شده ) CMIN/DF ( مشخص گردید که فقط میزان برازندگی مدل نهایی مورد قبول می باشد. بنا براین در مجموع مطالعات و سنجش برازندگی های مقتصد انجام شده و مورد ارزیابی قبلی بین مدل های اولیه و نهایی بطور قطع تنها مدل تجربی نهایی، لایق اعتبار تشخیص داده شد.

۴-۵- آزمون فرضیه های تحقیق بر روی مدل تجربی نهایی
با عنایت به نتایج برازش انجام شده و جمع بندی مربوطه که موجب تایید روابط معادلات ساختاری مدل تجربی نهایی گردید، اکنون بایستی بر روی مدل مزبور؛ فرضیه های از قبل پیش بینی شده را مورد آزمایش قرار داده و همخوانی یا میزان انطباق هر یک از این فرضیه ها را با مدل تجربی مزبور مورد ارزیابی قرار دهیم[۳۶]. اگر آماره آزمون با توجه به مقادیر بحران در ناحیه پذیرش۰H واقع باشد، فرض ۰Hدر سطح اطمینان ×(۱- α)۱۰۰درصد پذیرفته می شود. به عبارت دیگر رابطه خطی معنی داری بین متغیر مستقل و متغیر وابسته وجود ندارد. در غیر این صورت داده های نمونه دلیل محکمی بر تایید۰ Hارائه نداده به بیان دیگر ۱H تایید شده یعنی رابطه خطی معنی داری بین متغیر وابسته و مستقل وجود دارد H₀: بین عوامل تحقیق همبستگی وجود ندارد.H_0:
_{} : بین عوامل تحقیق همبستگی وجود دارد. _
جدول (۴-۸): نتایج بررسی همبستگی پیرسون آزمون فرضیه های عوامل تا سطح خطای ۰٫۰۵

 

 

ردیف

 

محتوا (عوامل)

 

شرح همبستگی

 

عامل اقتصادی (۱F)

 

عامل فنی - اقتصادی (۲F)

 

عامل فنی مهندسی (۳F)

در حالیکه

 

حیطه موضوعات یادگیری عمدتا استراتژیک است.

 

 

 

۱۳

 

سبک های یادگیری ضمنی و متفاوت است.

 

در حالیکه

 

سبک های یادگیری تاحدزیادی مشخص ، مشابه و قابل شناسایی است.

 

 

 

۲-۱۵- مدیریت دانش:
مدیریت دانش به عنوان روشی برای ساده سازی ، توسعه و بهبود فرایند های خلق ،اکتساب و جمع آوری ، به اشترک گذاری و انتشار دانش در سازمان تعریف شده است.مدیریت دانش ، مدیریت فعالیت های دانش برای سازمان می باشد ، به عبارت دیگر ، با شناخت دانش سازمان واهرم نفوذ قرار دادن آن در محیط کسب وکار ، به سازمان در رقابت با سایر سازمان ها کمک می کند(لونگ،۲۰۰۱). توبین ^۱(۲۰۰۳) مدیریت دانش را فرایند یافتن ،انتخاب ،سازماندهی ، پالایش و نمایش اطلاعات در جهتی می داند که درک کارمند را در یک حیطه خاص مورد علاقه او افزایش دهد(بابایی ، ۱۳۸۳).

مدیریت دانش ،فرایند جمع آوری ، ایجاد واستفاده از تخصص افراد سازمان و فرایند خلق ، ارائه و انتشار ، ارتقا و به کارگیری دانش در راستای اهداف و مقاصد و فعالیت های سازمان است(امین مقدم وستوده ریاضی، ۱۳۸۷).
۲-۱۶- دانش سازمانی:
نونکا و نکراگ^۱ (۲۰۰۹)دانش را از جنبه سازمانی مد نظر قرار داده و معتقدنددانش به صورت بالقوه به موضوع وضعیت سازمان درجهت اخذ تصمیم مناسب کمک می کند و در عمل نیز به اقدام درست و به موقع منجر می شود (نیلز وجانسون، ۲۰۱۰).۳۰
فرایند خلق دانش سازمانی از چند مرحله تشکیل شده است که با خلق دانش آغاز شده وبه مراحل استفاده ، انتقال ، تسهیم و هم چنین ذخیره و بازنمایی برای استفاده های آنی منتهی می شوند(لیندر و والد ، ۲۰۱۱).
۲-۱۷- فرایند یادگیری سازمانی از دیدگاه صاحب نظران مختلف :
۲-۱۷-۱-هابز
همان طور که در شکل (۲-۱۷) آمده است فرایند یادگیری سازمانی از دیدگاه هابز عبارتند از کسب دانش ، توزیع اطلاعات وحافظه سازمانی مباشد که در ادامه به شرح هر یک خواهیم پرداخت:

شکل شماره (۲-۱۷): فرایند یادگیری سازمانی از دیدگاه هابز

 

 

• کسب دانش : یادگیری زمانی اتفاق می افتد که سازمانی دانش لازم را کسب کند.کسب دانش یا حقایق واطلاعات از طریق کنترل محیط ، استفاده از سیتم های اطلاعاتی برای ذخیره کردن اطلاعات ، بازیافت اطلاعات ف انجام تحقیقات ، اجرا ،آموزش و مانند این ها صورت ، ۱۳۸۱).

 

 

 

• توزیع اطلاعات: در این فرایند سازمان در اطلاعات بین واحدها و افراد سهیم می شود.به بیان دیگر توزیع اطلاعات به فرایندی اشاره دارد که از طریق آن سازمان مشترکا با واحدها و اعضای خود دراطلاعات کسب شده شریک می شود و از این طریق یادگیری ارتقا می یابد ودانش وآگاهی جدیدی ایجاد می شود( علامه و مقدمی ، ۱۳۸۸).

 

 

 

• تفسیر اطلاعات: برای این که اطلاعات به صورت مشترک مورد استفاده قرار گیرند باید تحلیل وتفسیر شوند و فرایندی است که از طریق آن اطلاعات ، معانی قابل فهم و مشترکی پیدا می کند(حیدری تفرشی و همکاران ،۱۳۸۱).

 

 

 

• حافظه سازمانی : حافظه سازمانی به مخزنی اشاره دارد که در آن دانش برای استفاده در آینده ذخیره می شود(رهنورد،۱۳۸۷). بخشی از حافظه سازمانی در ذهن افراد ی است که بر اساس تجربه خود به کسب دانش نائل شده اند.بخشی از این دانش در فرهنگ سازمانی قرار دارد.زیرا فرهنگ سازمانی شامل تجربیات گذشته است که افراد را تحت تاثیر قرار می دهد. تکنولوژی های اطلاعاتی برای ذخیره ی اطلاعات به کار می رود نیز بخشی از حافظه ی سازمانی را تشکیل می دهند(علامه و مقدمی،۱۳۸۸).

 

 

۲-۱۷-۲- جانک مین چاو:
در شکل شماره:(۲-۱۸)مشاهده می کنید که چاو برای یادگیری سازمانی سه مرحله بیان کرده است، این سه مرحله عبارتند از :جمع آوری اطلاعات ، تفسیر ویادگیری که در ادامه شرح داده خواهد شد:

شکل شماره(۲-۱۸):فرایند یادگیری سازمانی از دیدگاه چاو

 

 

• اطلاعات ، جریانی از معانی وپیام ها است که نهایتا به دانش تبدیل می شود.

 

 

 

• تفسیر: افراد پس از کسب اطلاعات آن را تفسیر می کنند.مدل های ذهنی افراد ، طرحواره یا الگوهای شناختی ابزاری هستند که ازآن به منظور درک محیط های متنوع استفاده می شود.این مراحل نقش مهمی در تفسیر اطلاعات دارند و آن را جهت می دهند.

 

 

 

• یادگیری: افراد از طریق نو کردن الگوهای ذهنی خود یاد می گیرند وتوانایی عملکرد آن ها درسازمان گسترش می یابد.یادگیری، پایانی است که ظرفیت وانگیزه های تازه برای یادگیری دوباره فراهم می کند(چاو^۱، ۲۰۰۲).

 

 

۲-۱۷-۳-هدبرگ:
همان طور که در شکل شماره (۲-۱۹) مشاهده می شود هدبرگ چهار مرحله را برای یادگیری سازمانی قائل است که این مراحل شامل دریافت محرک های محیطی ، انتخاب محرک ، تفسیر محرک وعکس العمل می باشد که در ادامه به شرح هریک خواهیم پرداخت:

شکل شماره (۲-۱۹): فرایند یادگیری سازمانی از دیدگاه هدبرگ

 

 

• دریافت محرک های محیطی: در گام اول فرد مجموعه ای از محرک های محیط کار را دریافت می کند. این محرک ها در فرد چالش های مختصری ایجاد می کند.

 

 

 

• انتخاب محرک: پس از آن فرد یادگیرنده با توجه به تجارب و علاقه مندی های خود دست به انتخاب می زند و محرک یا محرک هایی را برای بررسی انتخاب می کند.

 

 

 

• تفسیبر محرک: در این مرحله محرک انتخاب شده مورد بررسی قرار می گیرد. این تفسیر می تواند به صورت فردی یا جمعی باشد.یادگیری در همین مرحله رخ می دهد.

 

 

 

• عکس العمل:گام نهایی بکارگیری یادگیری در فرایندهای کاری است(به نقل از پاولوسکی^۲ ،۲۰۰۱).

 

 

۲-۱۷-۴-کراسن
کراسن و همکارانش پس از مطالعه کارهای قبلی دیگران الگویی ایجاد کردند که فرایند یادگیری سازمانی در تمامی سطح سازمانی (فردی،گروهی،سازمانی)در بر می گرفتبه اعتقادآنان ایجاد دانش جمعی برپایه چهار فرایند زیر استوار است(شکل شماره ۲-۲۰).

این مدل­ها بر خلاف مدل­های صفر معادله­ای، از یک معادله برای انتقال کمیت آشفتگی استفاده می­ کنند. این معادله ارتباط بین مقیاس سرعت نوسانی و کمیت آشفتگی می­باشد که جذر انرژی جنبشی آشفتگی به‌عنوان مقیاس سرعت در حرکت آشفته مد نظر می­باشد و مقدار آن توسط معادله انتقال محاسبه می­گردد.

۳-۴-۳-۳ مدل­های دومعادله­ای
مدل­های دو معادله­ای ساده­ترین مدل­ها هستند که قادرند نتایج بهتری در جریان­هایی که مدل طول اختلاط نمی­تواند به صورت تجربی در یک روش ساده مورد استفاده قرار بگیرد، ارائه دهند. به طور مثال جریان­های چرخشی از این نمونه­اند. تقسیم ­بندی این مدل­ها بر اساس محاسبه تنش رینولدز و یا ویسکوزیته گردابه­ای به صورت زیر است:
ویسکوزیته گردابه­ای
جبری
تنش رینولدز غیرخطی
این مدل­ها، دو معادله دیفرانسیلی را حل می­ کنند. به معادله k که از قبل بوده، معادله ɛ هم اضافه می­ شود. معادله انرژی جنبشی، k، بیان­کننده مقیاس سرعت است، بدین صورت که اگر قرار باشد سرعت­های نوسانی مورد بررسی قرار بگیرند، می­توان جذر انرژی جنبشی حاصل از آشفتگی در واحد جرم را به عنوان مقیاس در نظر گرفت، معادله نرخ میرایی انرژی جنبشی، ɛ، نیز مقیاس طول است. در حقیقت مقیاس طول، اندازه گردابه­های بزرگ دارای انرژی جنبشی را می­دهد که باعث انتقال آشفتگی در توده سیال می­ شود.
۳-۴-۳-۴ مدل­های دارای معادله تنش
نرم­افزار Flow3D مدل آشفتگی جدیدتری بر مبنای گروه ­های نرمال شده رینولدز پیاده­سازی کرده است. این دیدگاه شامل روش­های آماری برای استحصال یک معادله متوسط­گیری شده برای کمیت‌های آشفتگی است. مدل­های بر پایه RNG k-ɛ از معادلاتی استفاده می­ کند که شبیه معادلات مدل آشفتگی k-ɛ است اما مقادیر ثابت معادله که به صورت عملی در مدل استاندارد k-ɛ یافت شده‌اند، صریحاً از مدل RNG k-ɛ گرفته شده ­اند. از این ­رو، مدل RNG k-ɛ قابلیت اجرایی گسترده‌تری نسبت به مدل استاندارد k-ɛ دارد. بویژه مدل RNG k-ɛ برای توصیف دقیق­تر آشفتگی جریان­های با شدت کمتر و جریان­هایی با مناطق دارای برش، قوی­تر شناخته شده است. در معادله RNG k-ɛ، فرمول تحلیلی برای محاسبه عدد پرانتل آشفته وجود دارد ولی در مدل k-ɛ، از یک مقدار ثابت که استفاده کننده­ مدل به آن معرفی می­ کند استفاده می­گردد. در مدل RNG k-ɛ، تأثیر گرداب در آشفتگی لحاظ می­گردد لذا دقت حل جریان­های چرخشی را بالا می­برد.
نرم­افزار Flow3D از پنج مدل آشفتگی طول اختلاط پرانتل، مدل تک معادله­ای، دومعادله­ای k-ɛ، دومعادله­ای RNG k-ɛ و روش گردابه­ای بزرگ (LES) بهره می­برد.
۳-۴-۴ شبیه­سازی عددی مدل
در این تحقیق، شبیه­سازی عددی شامل دو قسمت می­باشد:
۱- قسمت اول مربوط به شبیه­سازی هیدرولیک جریان عبوری از سازه ترکیبی سرریز - دریچه است که آزمایشات بکار رفته جهت واسنجی مدل، در کانال با مقیاس کوچک انجام شده است. کانال با مقیاس کوچک دارای طول ۷/۳ متر، عرض ۵/۱۳ سانتی­متر و ارتفاع ۳۰ سانتی­متر بوده که سازه ترکیبی مورد نظر با ضخامت ۳ میلی­متر و در فاصله ۲ متری از ابتدای کانال تعبیه شده است.
همچنین با بهره گرفتن از مدل واسنجی شده با داده ­های آزمایشگاهی مربوط به هیدرولیک جریان، مدل­هایی مربوط به سازه ترکیبی همراه با انقباض جانبی مدل شده و تأثیر میزان انقباض سرریز- دریچه بر نسبت دبی عبوری از روی سرریز به دبی عبوری از زیر دریچه بررسی شد.
۲- قسمت دوم مربوط به شبیه­سازی حفره آبشستگی در پایین­دست سازه ترکیبی سرریز- دریچه است که برای شبیه­سازی عددی آبشستگی، از آزمایشات انجام شده توسط شهابی و همکاران (۱۳۸۹) در کانال با مقیاس بزرگ استفاده شده است. کانال با مقیاس بزرگ دارای طول ۱۲ متر، عرض و ارتفاع ۶/۰ متر است. کف کانال به ارتفاع ۲۵ سانتی­متر از رسوبات یکنواخت با D₅₀= 1.5 mm و ضریب یکنواختی ۱۸/۱ پوشانده شده است. دریچه و سرریز ترکیبی با ضخامت ۶ میلی­متر و در فاصله ۴/۶ متری از ابتدای کانال نصب شده است.
پس از واسنجی نرم­افزار، مدل برای شرایط هندسی و هیدرولیکی مختلف اجرا شد و با انتگرال‌گیری پروفیل سرعت بالای سرریز و زیر دریچه، نسبت دبی عبوری از روی سازه به دبی عبوری از زیر دریچه () محاسبه شد. مشخصات مدل­سازی­های انجام شده برای آبشستگی در جدول (۳- ۳) ارائه داده شده است.
جدول ۳-۳ محدوده داده ­های به­کار رفته جهت شبیه­سازی آبشستگی

 

بازشدگی دریچه (cm)	ارتفاع سازه (cm)	مقادیر دبی (lit/s)
۲ ، ۱	۸	۳۴/۱۱ ۶۶/۱۰ ۹۸/۹ ۶۸/۸ ۵۲/۷
۲ ، ۱	۱۰	۱/۱۵ ۸۶/۱۳ ۶/۱۲ ۳۳/۱۱ ۷۸/۹
۲ ، ۱	۱۲	۲۶/۱۶ ۱۴/۱۵ ۴/۱۴ ۸۸/۱۳ ۳/۱۱
۳ ، ۴	۱۰	۱۱/۲۰ ۸۷/۱۸ ۵۲/۱۷ ۲۷/۱۶ ۱/۱۵

مراحل اصلی شبیه­سازی عددی در نرم­افزار Flow3D عبارتند از:
۳-۴-۴-۱ ترسیم هندسه مدل
در صورتی که هندسه مدل آزمایشگاهی به صورت منظم باشد می­توان شکل آن ­را در خود نرم‌افزار Flow3D ترسیم نمود اما در صورتی که مدل مورد نظر شکل نامنظم داشته باشد نرم­افزار قادر خواهد بود فایل­های ایجاد شده در نرم­افزارهایی نظیر اتوکد^[۵۲] و همچنین فایل­های توپوگرافی به صورت X, Y, Z را مورد استفاده قرار دهد. در این تحقیق، مدل­های بکار رفته در خود نرم­افزار ترسیم شده است.
۳-۴-۴-۲ شبکه­بندی حل معادلات جریان