بررسی آزمایشگاهی پدیده برخاستگی در جریان‌های غلیظ رسوبی

جریان غلیظ زمانی اتفاق می‌افتد که اختلاف چگالی بین دو سیال وجود داشته باشد. این نوع جریان‌ یکی از مکانیزم‌های مهم در انتقال و رسوبگذاری مواد غیرچسبنده در مخازن با دره‌های باریک و عمیق هستند. در تحقیق حاضر 63 آزمایش جریان غلیظ رسوبی اجرا شد تا تاثیر دو شکل و سه ارتفاع زبری مصنوعی روی رفتار این جریان نسبت به بستر صاف بررسی شود. پروفیل‌های قائم سرعت و غلظت در بدنۀ جریان برداشت شد. نتایج بررسی‌ها نشان می‌دهد که وجود زبری باعث افزایش ضخامت بدنۀ جریان غلیظ به مقدار متوسط 47 درصد، کاهش سرعت حداکثر به مقدار متوسط 29 درصد، و افزایش فاصلۀ سرعت حداکثر از بستر به مقدار متوسط 163 درصد می‌شود. همچنین، برای زبری‌های مختلف در شرایط خاص هیدرولیکی و تحت تاثیر عوامل عدد فرود جریان، زبری نسبی و عامل انسداد پدیدۀ برخاستگی مشاهده گردید. این رفتار پروفیل سرعت را در بدنۀ جریان تحت تاثیر می‌دهد به نحوی که با وقوع برخاستگی مقدار سرعت حداکثر 5 تا 25 درصد در طول جریان افزایش می‌یابد. با بررسی مقدار رسوبگذاری در طول جریان، مشخص گردید که وجود زبری‌ها، به‌شرط وقوع نیافتن برخاستگی، رسوبگذاری را به‌طور متوسط 223 درصد افزایش می‌دهد.