توزیع سرعت و آشفتگی جریان دوفازی آب و هوا در کانال‌های سیلابروی پلکانی

حفاظت خاک در برابر فرسایش سیلابی برای بهره‌برداری بهینه از منابع آب ‌و خاک بسیار ضروری است. یکی از روشهای ساختمانی موثر و کارآمد در تخلیه سیلاب در مناطق پرشیب شهری، استفاده از کانالهای‌سیلابروی‌پلکانی می‌باشد. مشخصه عمده جریان عبوری از کانالهای‌سیلابرو‌ی‌پلکانی، وجود تلاطم بسیار شدید و هوادهی سطحی زیاد می‌باشد که در اغلب مطالعات صورت پذیرفته، خصوصیات آشفتگی و تلاطم جریان بطور کامل مورد بررسی و ارزیابی قرار نگرفته است. در این تحقیق، جریان کاملاً متلاطم آب‌وهوا بر روی مدل فیزیکی نسبتاً بزرگ مقیاس از سرریز پلکانی بصورت سیستماتیک مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. مطالعه آزمایشگاهی حاضر شامل اندازه‌گیری‌های مربوط به ویژگی‌های جریان آب- هوا در رژیم‌های مختلف جریان بر روی مدل تنداب پلکانی(متر 10/0 = l ، متر 04/0= h ،?8/21 =?)، بر روی موقعیت آستانه شروع هوادهی طبیعی جریان، پروفیل‌های سرعت و نیز شدت آشفتگی جریان می‌باشد. برای انجام اندازه‌گیری های مربوط به تعیین پروفیل سرعت و پارامتر شدت آشفتگی در امتداد جریان دوفازی عبوری از سرریز، از دستگاه کاوشگر الکتریکی دو سوزنه که توسط نویسندگان، طراحی، توسعه و واسنجی شده است، استفاده گردید. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که مشخصه‌های تلاطم در نواحی مختلف از عمق جریان بر روی پله‌ها متفاوت می‌باشند. بطور کلی، نتایج نشان داد که 1- پارامتر شدت تلاطم‌در مجاورت کف پله و در زیر لایه لزج بسرعت افزایش یافته و در محدوده ناحیه میانی(5/0? y/dc ? 4/0) به حداکثر مقدار خود می رسد و سپس در ناحیه فوقانی از عمق جریان بتدریج کاهش می‌یابد 2-توزیع قایم سرعت در جهت جریان از قانون توانی پیروی می‌کند و در مجاورت سطح آزاد جریان به بیشینه مقدار خود خواهد رسید 3- تشدید تلاطم در ناحیه میانی از عمق جریان ناشی از تغییر شکل‌ها و اصلاحات پیوسته در ساختار سطحی جریان آب- هوا می‌باشد.