پیش‌بینی ضریب دبی سرریزهای مثلثی در پلان با استفاده از مدل ترکیبی مبتنی بر سیستم نرو-فازی و الگوریتم تکامل تفاضلی

سرریزها برای تنظیم جریان و اندازه گیری دبی در داخل مجاری باز مورد استفاده قرار می گیرند. همچنین سرریزها به شکل های مستطیلی، مثلثی، دایروی و مثلثی در پلان به کار گرفته می شوند. در این مطالعه ضریب دبی سرریزهای مثلثی در پلان با استفاده از یک مدل ترکیبی مبتنی بر سیستم استنباط فازی عصبی تطبیقی و الگوریتم تکامل تفاضلی پیش بینی شد. در این تحقیق، برای ارزیابی توانایی مدل ترکیبی از شبیه سازی های مونت کارلو استفاده شد. علاوه بر این، از روش اعتبار سنجی چند لایه ای با k برابر 5 برای بررسی قابلیت مدل های ترکیبی بهره گرفته شد. سپس با استفاده از پارامترهای موثر بر ضریب دبی، شش مدل ترکیبی معرفی گردید. بر اساس نتایج شبیه سازی، مدل برتر مقدار ضریب دبی را به عنوان تابعی از عدد فرود جریان، زاویه راس سرریز، نسبت طول سرریز به ارتفاع آن، نسبت هد جریان به ارتفاع سرریز و نسبت عرض کانال به طول سرریز تخمین زد. مقادیر درصد میانگین مطلق خطا، خطای جذر میانگین مربعات و ضریب همبستگی برای مدل برتر به ترتیب مساوی 1.644، 0.016و 0.972 محاسبه شد. بر اساس تجزیه و تحلیل نتایج مدل سازی، عدد فرود جریان موثرترین پارامتر در مدل سازی ضریب دبی سرریزهای مثلثی در پلان شناسایی شد.

Predicting discharge coefficient of Triangular Plan Form Weirs using Hybrid Model based on Fuzzy Systems and Differential Evolution Algorithm

Weirs are used to adjust and measure the flow within open conduit. Also, weirs are applied in various shapes like rectangular, triangular, circular and triangular plan forms. In this study, the discharge coefficient of triangular plan form weirs was predicted using a hybrid model based on fuzzy systems (ANFIS) and differential evolution (DE) algorithm. Adaptive neuro Also, to examine the performance of hybrid models, the Monte Carlo simulations (MCs) were used. In this research, the kfold Cross Validation with k equal to 5 was used for evaluation of the models ability. Then, the six hybrid models were defined using input parameters. According to simulation results, the superior model predicted the discharge coefficient in terms of Froude number, weir vertex angle, the ratio of weir length to weir height, the ratio of head over the crest of the weir to weir height and channel width to weir length. For superior model, the Mean Absolute Percentage Error (MAPE), Root Mean Square Error (RMSE) and correlation coefficient (R) were calculated equal to 1.644, 0.016 and 0.972, respectively. Also, the Froude number was identified as the most effective parameter to model the discharge coefficient of triangular plan form weirs