بررسي شرايط جريان در مجاري باز شني در حضور قلوه سنگ هاي موضعي و توده اي

چكيده فارسي :

چكيده اكثر رودخانههاي مناطق كوهستاني داراي بستر قلوهسنگي ميباشند طبيعت ديناميك رودخانهها در بسترهاي درشتدانه از جمله تغيير در شيب مقطع عرضي و عمق رودخانهها در نقاط مختلف مطالعه آنها را به شدت پيچيده ميكند در اين ميان آشفتگي جريان و حضور جريانهاي غيريكنواخت و غير دائمي اين موضوع را پيچيدهتر ميكند در كانالهاي با بستر درشتدانه رسوبات نسبت قابل توجهي از عمق جريان را اشغال ميكنند كه اين امر منجر به ايجاد مقاومت زيادي در برابر جريان شده و بر نيمرخهاي عمودي سرعت تأثير ميگذارد در اين تحقيق ويژگيهاي جريان آشفته در حضور قلوهسنگها به صورت مجزا و تودهاي در مسير جريان و تعامل آن با بستر شني از جمله نيمرخهاي سرعت و محل وقوع حداكثر مقدار سرعت ناحيه داخلي و خارجي لايه مرزي توزيع شدتهاي آشفتگي و تنش برشي رينولدز جريانهاي ثانويه و انرژي جنبشي مورد مطالعه قرار گرفت بدين منظور آزمايشهاي اين تحقيق در دو قسمت صحرايي و آزمايشگاهي انجام شد مطالعات آزمايشگاهي در آزمايشگاه هيدروليك دانشكده كشاورزي دانشگاه صنعتي اصفهان در كانالي به طول 61متر عرض 13 سانتيمتر با دبي حداكثر 14 ليتر در ثانيه انجام گرديد از سوي ديگر مطالعات صحرايي بر رودخانه پلاسجان واقع در استان اصفهان ناحيه چادگان صورتگرفت آزمايشها در دو سري انجام شد در سري اول قلوه سنگها در فاصلههاي طولي و عرضي معيني روي بستر شني با شيب 1 1 و در سري دوم قلوه سنگها به صورت تودهاي در ميان بستر شني با شيب 1 1 قرار داده شدند قطر متوسط قلوهسنگها در سري اول آزمايشگاهي سري دوم و رودخانه به ترتيب برابر با 88 19 و 12 ميليمتر بودند مقاطع اندازهگيري به گونهاي انتخاب شدند كه در آنها جريان كاملا توسعه يافته برقرار بودهاست اندازهگيريها در فواصل مختلف از جدار فواصل مختلف عرضي و فواصل مختلف از ورودي كانال فواصل مختلف طولي توسط دستگاه ADV انجام گرفت نتايج نشان داد كه الگوي توزيع ويژگيهاي آشفته در عمقهاي نسبي مختلف دستخوش تغيير ميگردد به اين صورت كه نيمرخ سرعت بر روي بستر قلوهسنگي در شرايط آزمايشگاهي بر خلاف شرايط صحرايي تحتتأثير نسبت شناوري شامل Dip نميشود در شرايط آزمايشگاهي نيمرخ سرعت داراي دو ناحيه بوده كه بسته به فاصله از جدار و موقعيت قرارگيري نسبت به قلوهسنگها شيب ناحيه نزديك به بستر و مرز بين دو ناحيه روند هاي مختلفي دارند آشفتگي در راستاي طولي محور مركزي بر روي توده و لبه حمله فرم مقعر ولي قبل و بعد از توده تحت تأثير ارتفاع قلوهسنگ فرم محدب دارد اين درحالي است كه آشفتگي محور مركزي بر روي توده قبل و بعد از آن در راستاي قائم محدب است علاوه بر اين قلوهسنگ موجود در بستر با تشديد جريانهاي ثانويه و افزايش آشفتگي در فواصل نزديك به قلوهسنگ به صورت قابل توجهي بر ساختار جريان آشفته تأثير گذاشته و باعث تغيير در روند و مقدار پارامترهاي جريان آشفته ميشود اين تغيير بهگونهاي است كه مقادير جريانهاي ثانويه شدتهاي آشفته و انرژي جنبشي افزايش يافتهاست نتايج حاصل از آناليز كوادرانت نشان ميدهد كه اثر پديده جرقه در بستر تحت تأثير ارتفاع قلوهسنگهاي مجزا و يا توده قلوهسنگي در نزديكي بستر كاهش مييابد در مقابل پس از رفع اثر اين ارتفاع اين پديده غالب بوده و همواره سهم مشاركت ربع 1 و 9 كوچكتر از سهم مشاركت جاروب و جرقهاند واژههاي كليدي بستر شني قلوهسنگ جريان آشفته توزيع سرعت آناليز كوادرانت

نصيري خوزاني، فرحناز

بررسي شرايط جريان در مجاري باز شني در حضور قلوه سنگ هاي موضعي و توده اي

بستر شني , جريان آشفته , توزيع سرعت , آناليز كوادرانت