بررسی خصوصیات جریان غلیظ در اثر تغییر رژیم جریان

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه سازه های دریایی، دانشکده مهندسی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر

2 گروه سازه های آبی دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

3 گروه عمران دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تربیت مدرس تهران

چکیده

جریان غلیظ یک حرکت نسبی است که بین دو لایة سیال که حتی دارای اختلاف کمی در چگالی هستند ایجاد می‌گردد. این نوع جریانها بخصوص در مواردی مانند ورود آب حاوی رسوب رودخانه ها به مخازن سدها و یا دریاها و دریاچه ها از اهمیت ویژه ای برخوردار بوده و میتواند آثار متفاوتی از قبیل رسوبگذاری در مخازن سدها و مصب رودخانه به دریا و همچنین تغییر بستر مناطق ساحلی و نیز در نواحی فلات قاره برجای بگذارد (Kostic, Parker, 2005). در این میان شناخت بررسی نوع حرکت و نیز نقش تغییر رژیم از حالت فوق بحرانی به حالت زیر بحرانی یا به عبارتی ایجاد پرش هیدرولیکی، بر خصوصیات حرکت جریان بسیار مهم می باشد. بررسی نحوه حرکت یک جریان، نیازمند شناخت پروفیل های سرعت در مسیر جریان است. برای این منظور با استفاده از یک مدل فیزیکی و ایجاد یک جریان چگال با خصوصیات مختلف جریان ورودی، ضمن تحمیل شرایط تغییر رژیم، به اندازه گیری و بررسی پروفیلهای سرعت در بدنه جریان پرداخته شد و تغییر خصوصیات جریان تحلیل گردید. نتایج نشان داد که ضرایب مربوط به پروفیلهای سرعت در نواحی دیواره و جت به ترتیب برابر2.08، 0.87 و 2.83 برای جریانهای زیر بحرانی و 1.174، 1.062 و 2.09 برای جریانهای فوق بحرانی بدست آمد. از دیگر نتایج میتوان به کاهش 14 تا 19 درصدی سرعت و افزایش 21 تا 32 درصدی عمق جریان بر اثر پرش اشاره کرد. ضمنا در برخی موارد تفاوت زیادی بین نتایج رایطه تحلیلی پرش با داده های برداشتی مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


Altinakar M.S., Graf W.H. and Hopfinger E.J., 1990, weakly deposits turbidity current on a small slope, Journal of Hydraulic Research, Vol. 28, No. 1.

Garcia,M.H, 1993, Hydraulic jumps in sediment-driven bottom currents. J.Hydraulic.Eng. 119, 1094–1117.

Graf, W.H., 1983, the behavior of a silt-laden current, International Water Power & Dam Construction, Vol. 35, No. 9.

Hosseini, et al.,2005,  Synchronous measurements of the velocity and concentration in lowDensity turbidity currents using an Acoustic Doppler Velocimeter, Flow Measurement and Instrumentation, 17, 59-68.

Turner, J.S., 1973, Buoyancy effects in fluids, Cambridge University Press, Cambridge, England.

Kostic, Parker, 2005. The Response of Turbidity Currents to a Canyon-Fan Transition: Internal Hydraulic Jumps and Depositional Signatures, National Center for Earth-surface Dynamics, St. Anthony Falls Laboratory, University of Minnesota, Minneapolis, MN, 55414, USA.

Yih, C.S and C.R.Guna., 1955, Hydraulic jump in a fluid system of two layers, tellus, Vol7