Control de transporte de solutos en las uniones de canales utilizando sensibilidad adjunta
Autores: Gordillo, Geovanny; Morales-Hernández, Mario; García-Navarro, Pilar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Control de transporte de solutos en las uniones de canales utilizando sensibilidad adjunta
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Calidad del agua
Derrame de contaminantes
Métodos de sensibilidad de descenso de gradiente
Formulación adjunta
Red de canales
Condición de límite aguas arriba
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
El control de la calidad del agua y el control de derrames de contaminantes en el agua en particular se están convirtiendo en una necesidad primaria hoy en día. Los métodos de sensibilidad de descenso de gradiente basados en la formulación adjunta han demostrado ser técnicas alentadoras en este contexto para flujos de ríos y canales. Teniendo en cuenta que la mayoría de los canales y ríos incluyen conexiones con otras ramas, el objetivo de este estudio es explorar la técnica adjunta en una red de canales para reconstruir la condición de límite aguas arriba de la ecuación de convección-reacción. Con este propósito, se consideran las ecuaciones de aguas poco profundas unidimensionales y la ecuación de transporte para un soluto reactivo. El control se formula a través de la técnica de descenso de gradiente suministrada con un proceso iterativo de primer orden. Tanto las ecuaciones físicas como las adjuntas se suministran con condiciones de límite internas adecuadas en la unión y se resuelven numéricamente utilizando un esquema de volumen finito de flujo ascendente. Los resultados revelan que la técnica adjunta es capaz de reconstruir la condición de límite de concentración de soluto de entrada en un número aceptable de iteraciones tanto para configuraciones estacionarias como transitorias utilizando una ubicación de medición aguas abajo. También se observó que la reconstrucción de la condición de límite tiende a ser menos efectiva cuanto más lejos está la estación de medición del objetivo.
Descripción
El control de la calidad del agua y el control de derrames de contaminantes en el agua en particular se están convirtiendo en una necesidad primaria hoy en día. Los métodos de sensibilidad de descenso de gradiente basados en la formulación adjunta han demostrado ser técnicas alentadoras en este contexto para flujos de ríos y canales. Teniendo en cuenta que la mayoría de los canales y ríos incluyen conexiones con otras ramas, el objetivo de este estudio es explorar la técnica adjunta en una red de canales para reconstruir la condición de límite aguas arriba de la ecuación de convección-reacción. Con este propósito, se consideran las ecuaciones de aguas poco profundas unidimensionales y la ecuación de transporte para un soluto reactivo. El control se formula a través de la técnica de descenso de gradiente suministrada con un proceso iterativo de primer orden. Tanto las ecuaciones físicas como las adjuntas se suministran con condiciones de límite internas adecuadas en la unión y se resuelven numéricamente utilizando un esquema de volumen finito de flujo ascendente. Los resultados revelan que la técnica adjunta es capaz de reconstruir la condición de límite de concentración de soluto de entrada en un número aceptable de iteraciones tanto para configuraciones estacionarias como transitorias utilizando una ubicación de medición aguas abajo. También se observó que la reconstrucción de la condición de límite tiende a ser menos efectiva cuanto más lejos está la estación de medición del objetivo.