بررسی تحلیلی نظریههای سرعت طولی در راستای عمقی جریان
نویسندگان
1 دکتری سازه های آبی ،گروه مهندسی آب، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری
2 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران
3 دانشیار گروه مهندسی آب،دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران
doi
چکیده
< p>محاسبه سرعت طولی در راستای قائم و استخراج نظریههای کاربردی برای آن در طول سالیان در بین مهندسان هیدرولیک رواج داشته است. در بسیاری از تحقیقات پیشین، محققان با تقسیم عمق جریان به چندین قسمت مجزا از کف کانال تا سطح آب اقدام به استخراج روابط کاربردی برای هر قسمت نمودهاند. به جز زیرلایه لزج که همگی بر پروفیل خطی سرعت در آن اتفاق نظر دارند، مابقی عمق جریان معمولاً با قانون لگاریتمی شبیهسازی میگردد که دقت تخمین سرعت توسط این قانون با فاصله گرفتن از کف کانال کمتر میشود. همچنین قانون لگاریتمی قابلیت شبیهسازی نقطه سرعت بیشینه که در عمقی پائینتر از سطح آب رخ میدهد را نیز ندارد. دراین تحقیق با جمعآوری دوازده سری داده آزمایشگاهی که توسط محققان پیشین و در شرایط آزمایشگاهی مختلف برداشت شده است و همچنین با به کارگیری سه نظریه لگاریتمی، خیزآب و خیزآب اصلاح شده اقدام به شبیهسازی پروفیلهای سرعت طولی در راستای قائم گردید. در نهایت مشاهده شد که پروفیل سرعت استخراج شده توسط قانون خیزآب اصلاح شده تطابق بهتری با دادههای آزمایشگاهی دارد و قادر به پیشبینی نقطه سرعت بیشینه در عمقی پائینتر از سطح آب است. برای حل معادله مربوط به این نظریه پارامترهای ون کارمن، ضریب قدرت خیزآب و سرعت برشی مجهول فرض گردید و سپس با استفاده از روش بهینهسازی غیرخطی کمترین مربعات اقدام به استخراج مقادیر مربوطه گردید.
