بررسی تاثیر نفوذپذیری بستر کانال مسطح بر ویژگ یها و ساختار

بستر نفوذپذیر با دو ویژگی اصلی آن، قطر متوسط (نماینده ی درشتی ذرات) و تخلخل (نماینده ی درصد نفوذپذیری )،بیان می شود. در مقاله حاضر تاثیر نفوذپذیری بستر بر ساختار متوسط آشفتگی جریان بررسی شده است . جریان، روی یک بسترنفوذپذیر به روش پیوستار با بهر هگیری از معادلات متوسط گیری شده حجمی ناویر استوکس مد ل سازی شده و نتایج چها رشبیه سازی با تخلخل های گوناگون ارایه شده است. نفوذپذیری بستر را می توان به وسیله ی عدد رینولدز نفوذپذیری (نسبت قطر موثرهای کوچک، بستر به صورت مرز صلب رفتار rek توصیف کرد. در (rek ، حفر ه ها به مقیاس طولی گرداب ههای آشفتگی مجاور بسترهای بزرگ، مرز میدان مانند بستری با نفوذپذیری زیاد (با اثرات لزجت قابل اغماض) رفتار خواهد کرد . در rek کرده و به عکس دراین شرایط، گرداب ههای آشفتگی نزدیک بستر در امتداد جریان به ندرت قابل تشخیص خواهند بود. می توان دلیل این امر را 1) انتقالآزاد آشفتگی در مرز نفوذپذیر و/یا 2) کاهش تنش برشی متوسط به واسطه عدم وقوع پدیده ی انسداد بستر و تاثیر ناچیز لزجت ناشیاز حضور بستر دانست. مشخصه غالب آشفتگی در مجاور بستر با نفوذپذیری زیاد، ساختارهای گردابه ای نسبتا بزرگی هستند کهاحتمالا نشات گرفته از پدید هی ناپایداری کلوین-هلمهولتز جریان هستند. همین ساختارها عامل تبادل مومنتوم بین جریان عمو میکانال و جریان دوفازی داخل بستر نفوذپذیر است. این فرایند سبب افزایش اصطکاک بستر شده و در نتیجه محدوده برازش ناحیه1 برابر / لگاریتمی کمی به سمت پایین منتقل م یشود. فزون بر این مشاهده گردیده که شیب منحنی قانون لگاریتمی در حدود 04شیب معمول آن در جریان های آشفته مجاور بستر های صاف و زبر است.