مطالعه آزمایشگاهی اثر زبری جداره بر مقاومت جریان در کانالهای مستطیلی روباز
نویسندگان
1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد اراک، گروه مهندسی عمران، اراک، ایران
2 گروه مهندسی مکانیک، گروه عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی اراک، ایران.
3 گروه مهندسی عمران، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی اراک، ایران.
4 دانشیار مهندسی عمران، گروه مهندسی عمران، دانشکده فنی دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران.
doi
چکیده
تعیین رفتار جریان در کانالهای روباز به منظور طراحی دقیق آنها برای انتقال آب همواره مد نظر محققان هیدرولیک بوده است. روابط قدیمی مانینگ-استریکلر، کولگان و کولبروک-وایت تخمین های غیر دقیقی برای ضرایب مقاومت جریان در کانالهای زبر مستطیلی ارائه می دهند. در این تحقیق با بکارگیری مدل های آزمایشگاهی، مقاومت جریان در کانالهای مستطیلی با جداره های صاف و زبر و استفاده از سه نوع مصالح رودخانه ای مورد پژوهش قرار گرفته است. نتایج حاصل نشان میدهند که رابطه تصحیح شده استریکلر با میانگین خطای نسبی 56/2% قادر به تخمین ضریب زبری nمانینگ می باشد و روابط بازبینی شده کولگان برای کانالهای صاف و کولبروک-وایت برای کانالهای زبر با دادههای آزمایشگاهی مطابقت خوبی با خطای کمتر از 91/4% و ضریب همبستگی 983/0 بدست می دهند. در ادامه، روابط تجربی دیگری نیز برای تخمین ضخامت زبری نیکورادزه،ks بر حسب اندازه قطر ذرات زبر جداره ارائه شده است. با استفاده از الگوی برنامه نویسی بیان ژن (GEP) رابطه صریح جدیدی برای تعیین ضریب اصطکاک، f، در کانالهای مستطیلی با زبری یکنواخت با میانگین خطای نسبی 1/5% و ضریب همبستگی 981/0 ارائه شده است.