آزمایشگاهی تاثیر بستر متحرک بر خصوصیات جریان غلیظ غیرابقایی در پیچانرودها

مقدمه: اصولاٌ جریان غلیظ یا چگال یک جریان دو فازی است که در اثر حرکت یک سیال درون سیال دیگر با چگالی متفاوت بوجود می آید. جریان های دو فازی با توجه به سرعت جریان می توانند به چهار نوع جریان همگن، شبه همگن‌، ناهمگن و لایه بندی شده تقسیم بندی شوند. در جریان های لایه بندی شده، جریان بصورت دو لایه کاملاً‌ مشخص وجود دارد.روش : آزمایشات این تحقیق بصورت جریان های لایه بندی شده در آزمایشگاه مدل های فیزیکی و هیدرولیکی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهیدچمران اهواز انجام شده اند. برای انجام آزمایشات این تحقیق فلومی با بسترفرسایشی از جنس پلی استیلن به طول کلی 8.5 متر، عمق 70 سانتیمتر، عرض 20 سانتیمتر و شیب کف 0.001 شامل سه قوس متوالی90 درجه به شعاع انحنای 40، 80 و 120 سانتیمتر ساخته شد.یافته ها: نتایج نشان داد در پروفیل های سرعت بدنه جریان نرخ افزایش سرعت به ازای افزایش غلظت، به تغییرات فرم بستر وابسته است. در نتیجه باعث کاهش سرعت بدنه جریان تا حدود 19 درصد خواهند شد. سرعت پیشانی افزایش یافته است و تا جایی این افزایش سرعت ادامه یافته است که تنش برشی ذرات بستر قادر به تشکیل فرم بستر باشد. در تمامی آزمایشات، ارتفاع جریان غلیظ در دیواره بیرونی بیشتر از دیواره داخلی قوس است و با افزایش شعاع قوس اختلاف ارتفاع کاهش می یابد. در این حالت سرعت عرضی کاهش و سرعت در راستای مستقیم افزایش پیدا می کند و این امر در کاهش شیب سطح آب و اختلاف ارتفاع نقش به سزایی را ایفا می کند. از این رو اختلاف تراز سطح آب در قوس سوم بسیار ناچیز می باشد.نتیجه گیری: در تمامی مقاطع ارتفاع جریان در قوس خارجی بیشتر از قوس داخلی می باشد. قوس اول با شعاع انحنا 2 بیشترین اختلاف ارتفاع و قوس سوم با انحنا نسبی 6 کمترین اختلاف ارتفاع را داراست. با توجه به رابطه ارائه شده برای محاسبه اختلاف تراز آّب در جدار داخلی و بیرونی قوس بر روی بستر فرسایش پذیر مشخص می گردد که تاثیر زبری نسبی نقش تعیین کننده ای در تعیین اختلاف ارتفاع جداره بیرونی و جداره داخلی ایفا می کند.

Experimental Study of Mobile Bed Influence on Density Current Behavior in Submarines

Basically, dense flow is a twophase flow that occurs due to the movement of a fluid in a different fluid of different densities. Laboratory research has been carried out on physical and hydraulic models of the Faculty of Engineering Sciences of Shahid Chamran University of Ahwaz. Flume contains three successive bends with three different relative curvature radiuses: r/b=2, 4 and 6, 8.5 m length, 20cm width and 70cm height and a mobile bed type of Polyastailen cover the bed. The results show, increasing the concentration of the inlet current, the flow velocity of the body flow increases on a mobile bed. The rate of increase in velocity depends on changes in the form of the bed the flow rate of the body will be reduced to about 19%. The velocity of the forehead has increased in the conditions of the mobile bed by forming the form of the bed. Also the elevation of the interface at the outer bank is in every case greater than the one at the inner bank. Due to increasing the relative curvature radius decreases elevation of the interface and transverse interfacial slopes. The maximum and minimum super elevations occur in r/b =2 and6, respectively. the transverse velocity decreases and the velocity increases in direct direction, which plays a significant role in reducing the slope of the water surface and the difference in height. Hence, the difference between the level of water in the third arc is very small.