مطالعه آزمایشگاهی ساختار جریان آشفته در یک کانال مستقیم با بستر زبر

در شرایط جریان با جداره زبر، خصوصیات آماری جریان در ناحیه داخلی لایه مرزی علاوه بر ویژگی‌های جریان آشفته (لزجت سیال)، از ابعاد عناصر زبر نیز تاثیر می‌پذیرد. حضور اجزای زبر در بستر کانال، موجب تغییر شرایط طبیعی کانال می‌شود، زبری، جریان‌های ثانویه را تقویت و به این واسطه اثر مهمی در جابه جایی و انتقال جانبی رسوب ایفا می‌کند. در این مقاله به بررسی اثر زبری بر مشخصات هیدرولیکی جریان آشفته در یک کانال مستقیم روباز با مقطع عریض پرداخته شده است. به بیان دقیق‌تر در این مقاله مشخصات جریان در شرایط تشکیل جریان ثانویه تحت اثر زبری بررسی شده است. نتایج نشان داده که سرعت طولی و خصوصیات آشفتگی جریان در مقطع عرضی تغییر می‌کنند. ممان‌های مرتبه اول (سرعت متوسط) و مرتبه دوم (شدت آشفتگی) در اثر تشکیل جریان ثانویه از معادلات تئوری موجود انحراف پیدا می‌کنند. این تغییرات و انحراف از معادلات تئوری در نقاط نزدیک به جداره مشهودتر است. به علاوه تنش برشی نیز در مقطع عرضی تغییرات محسوسی از خود نشان می‌دهد. دامنه نوسان تنش برشی در مقطع عرضی، 35% تنش برشی متوسط است.