مطالعه آزمایشگاهی جریان غیر دارسی درون مصالح متخلخل دانه ای

نویسندگان

1 کارشناس ارشد ژئوتکنیک دانشگاه یاسوج

2 استادیار دانشکدة مهندسی گروه عمران دانشگاه یاسوج

3 استادیار دانشکدة کشاورزی گروه علوم خاک دانشگاه یاسوج

doi
10.22059/ijswr.2014.52594
چکیده

استفاده از مصالح درشت‏دانة سنگ‌ریزه‏ای در سازه‏های آبی، به دلیل خصوصیات ویژة آن‌ها، روز‏به‏روز رو‏ به افزایش است، طوری که امروزه از این مصالح برای ساخت فیلتراسیون و حوضچه‏های آرامش و سدهای پاره‏سنگی استفاده می‏شود. به دلیل اهمیت جریان درون مصالح سنگ‌ریز، مطالعة خصوصیات این نوع جریان اهمیت خاصی دارد. به منظور بررسی رفتار جریان درون مصالح دانه‏ای دستگاه پرمئامتری با بارثابتی طراحی و ساخته شد. آزمایش‏هایی روی سه نمونه از  ذرات سنگ‌ریزه‏ای با قطرهای متوسط 69/8، 08/13، و 617/16 میلی‌متر انجام و خصوصیات آن‏ها ارزیابی شد. نتایج آزمایشگاهی نشان داد رابطة بین سرعت و گرادیان هیدرولیکی غیر خطی است و از قانون دارسی تبعیت نمی‏کند. مشاهده می‌شود، با افزایش عدد رینولدز، فاکتور اصطکاکی کاهش می‌یابد و با افزایش گرادیان هیدرولیکی عدد رینولدز نیز افزایش پیدا می‏کند. این وضعیت حاکی از متلاطم‌بودن جریان در گرادیان‏های بالاست. همچنین ارزیابی نتایج این پژوهش به وسیلة شاخص آماری و مقایسة آن با روابط Kadlec and Knight (1996) و Ergun (1952) نشان داد رابطة کادلیک و نایت خطای کمتری نسبت به رابطة ارگان دارد.