مطالعه پروفیل متوسط دوگانه سرعت طولی در کانال روباز با زبری نسبی متوسط | ||
| نشریه مهندسی عمران امیرکبیر | ||
| مقاله 10، دوره 52، شماره 1، فروردین 1399، صفحه 155-170 اصل مقاله (1.91 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/ceej.2018.14673.5714 | ||
| نویسندگان | ||
| خاطره کاشمری1؛ سید حسین مهاجری* 2؛ امیررضا زراتی3؛ مریم آذرپیرا4 | ||
| 1دانشجوی کارشناسی، مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران | ||
| 2استادیار/دانشگاه خوارزمی | ||
| 3استاد، مهندسی عمران و محیط زیست، صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران | ||
| 4دانشجوی دکتری، مهندسی عمران و محیط زیست، صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| جریان با زبری نسبی متوسط (نسبت ارتفاع زبری به عمق جریان بزرگتر از1/80 و کوچکتر از1/5 ) در رودخانه های کوهستانی دیده میشود. با وجود مطالعات فراوان، شکل پروفیل سرعت طولی در عمق برای این نوع جریان ناشناخته باقی مانده است. در مطالعه حاضر، سرعت لحظهای جریان در یک کانال مستطیلی روباز با بستر زبر به روش سرعت سنجی تصویری ذرات اندازه گیری شد. به منظور تحلیل نتایج از روش متوسط گیری دوگانه (متوسط گیری مقادیر لحظهای سرعت در زمان و در یک صفحه نازک موازی با بستر کانال) بهره برده شد. مشاهده شد که در نزدیکی بستر، بردارهای سرعت به شدت در مکان تغییر مینماید، لذا نمیتوان رفتار مشخصی را بدون متوسط گیری مکانی برای این سرعت در نظر گرفت. همچنین بررسیها نشان داد که مقادیر متوسط دوگانه سرعت نسبت به متوسط گیری زمانی-مکانی یا مکانی-زمانی حساس نبوده و میتوان بدون توجه به اولویت متوسط گیری زمانی و یا مکانی مقادیر متوسط دوگانه را حساب کرد. به منظور بررسی پروفیل سرعت جریان از سه رویکرد پروفیل لگاریتمی، پروفیل خطی و نیز معادله لایه اختلاطی بهره برده شد. بررسیها نشان داد که با وجود تطابق نسبی هر سه دیدگاه، پروفیل لگاریتمی، به جهت بهره گیری از یک پشتوانه تئوری مستحکم و تطبیق مناسب با نتایج آزمایشگاهی، مناسبترین دیدگاه برای این نوع جریان میباشد. البته در این دیدگاه ثابت ون-کارمن و ثابت انتگرال گیری معادله لگاریتمی با زبری نسبی تغییر مینمایند. براین اساس توصیه میگردد در مطالعات آتی از این رویکرد جهت تحلیل و مطالعه جریان با زبری نسبی متوسط بهره برده شود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| کانال مستطیلیروباز؛ زبری نسبی متوسط؛ سرعتسنجی تصویری ذرات؛ متوسطگیری دوگانه؛ پروفیل سرعت طولی | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,234 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,400 |
||