مطالعه آزمایشگاهی جریانهای غیر‌دارسی شعاعی در بسترهای آبرفتی درشت‌دانه

نویسندگان

چکیده

تحلیل جریان‌های غیر‌آرام درون بسترهای آبرفتی درشت‌دانه در مسائل مختلف مهندسی عمران،‏ نفت ‌و گاز،‏ زمین‌شناسی و ... کاربرد‌های زیادی دارد. از آنجایی ‌که رابطه دارسی برای تحلیل جریان‌های انتقالی و آشفته،‏ ‌اعتبار نداشته،‏ پس لازم است از رابطه‌های غیردارسی استفاده شود‌. رابطه‌های غیردارسی به دو گروه توانی و دوجمله‌ای تقسیم‌بندی می‌شوند. رابطه‌ دو‌جمله‌ای ‌در دامنه‌ گسترده‌ای از تغییرات سرعت،‏‌ دقت بیشتری نسبت به رابطه‌ توانی داشته و ‌اعتبار ‌آن از طریق تحلیل ابعادی و معادلات ناویه- ‌استوکس تأیید می‌شود. تا‌کنون تحلیل جریان‌ غیر‌دارسی آزاد و تحت‌فشار،‏ برای شرایطی‌که خطوط جریان به نسبت موازی ‌‌است،‏ توسط تعداد زیادی از پژوهشگران ارزیابی شده است. پژوهش‌های انجام شده در تحلیل جریان ‌غیر‌دارسی همگرای‌ تحت‌فشار حاکی از آن‌ است که اولاً‌ رفتار این نوع جریان با جریانی که در آن خطوط ‌جریان به نسبت موازی‌ است،‏ متفاوت است. ثانیاً رابطه‌ دو‌جمله‌ای ‌در تحلیل این ‌نوع جریان اعتبار داشته و دقت ‌خوبی دارد. در این پژوهش با ساخت دستگاه آزمایش نیمه‌استوانه‌ای شکل به قطر 6 و ارتفاع 3 متر،‏ آزمایش‌های زیادی انجام شد که نتایج آن‌ها نشان می‌دهد که رفتار جریان‌های‌ شعاعی با سطح ‌آزاد،‏ با رفتار جریان تحت‌فشار همگرا و با رفتار جریان‌غیر‌دارسی،‏ که در آن خطوط ‌جریان به نسبت موازی ‌است،‏ فرق می‌کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental study of radial non-Darcy flows in coarse alluvial beds

نویسندگان [English]

  • jalal sadeghian
  • majid khayat kholghi
  • abdolhosein hoorfar
  • jalal bazargan
چکیده [English]

Analysis of non-laminar flows in coarse alluvial beds have many applications in different fields such as oil and gas, civil and geology engineering. Since the Darcy equation doesn’t work for analyzing turbulent and transitional flows, we are forced to use nonlinear relationships, divided into two groups of exponential and binomial. The binomial relationship has more accuracy in a vast domain of speed variations than exponential relationship, as its validity has been confirmed through dimensional analysis and Navier- Stokes's equations. Until now, the non-Darcy flow analysis in conditions with relatively parallel flow lines, for free surface and under-pressure states, has been evaluated by many researchers. The researches carried out about the analysis of non-Darcy under pressure flow with convergent lines indicated that a) the behavior of this flow is different from the one with relatively parallel flow lines, b) the binomial relationship works well in the analysis of this flow, with a great accuracy. In this research, an experimental setup with a semi cylindrical shape with a diameter of 6 m and height of 3 m was constructed. The results of experimental research showed the behavior of radial flows with free surface differs from convergent under-pressure flow and from that of non-Darcy flow with relatively parallel streamlines.

کلیدواژه‌ها [English]

  • binomial relationship-free radial flow-Non-Darcy flow-coarse alluvial-