مطالعه آزمایشگاهی پروفیلهای سرعت و غلظت جریان غلیظ در قوس 90 درجه
نویسندگان
1 1- دانشجوی دکترای تخصصی سازههای آبی، دانشکده علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز
2 استاد گروه سازههای آبی، دانشکده علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز
doi
چکیده
جریان غلیظ، جریانی است که بهعلت اعمال نیروی ثقل بر روی دوسیال دارای چگالی متفاوت بهوجود میآید. در این تحقیق تأثیر شعاع انحنای قوس بر پروفیلهای سرعت و غلظت جریان غلیظ مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمایشها در یک کانال آزمایشگاهی با سه شعاع انحنای 40، 80 و 120 سانتیمتر انجام شد. برای اندازهگیری مؤلفههای سرعت در راستای طولی جریان (u)، در عرض کانال (v) و نیز در راستای قائم (w) از سرعتسنج داپلر اکوستیک (ADV) استفاده شده است. قبل از ورود به قوس، جریان موجود در مجرا جریان طولی میباشد. در مجاری باز، جریان در قوس در نزدیک سطح آب بهطرف جداره بیرونی بوده و در نزدیکی بستر بهسمت جداره داخلی قوس میباشد. نتایج نشان میدهد در جریان غلیظ بیشترین میزان سرعت در نزدیکی کف کانال اتفاق میافتد. همچنین بهدلیل لایهبندی غلظت، نیروی ناشی از اختلاف فشار علاوه بر اختلاف ارتفاع به شتاب ثقل کاهش یافته و غلظت جریان غلیظ نیز بستگی داشته و در عمق ثابت نیست. بر اساس نتایج بهدست آمده جریان جانبی معکوس شده و در نزدیکی بستر به سمت دیواره بیرونی حرکت می کند. همچنین با افزایش شعاع انحناء قوس، سلول چرخش کوچکتر و ضعیفتری تشکیل میشود.