پژوهش آب ایران

پژوهش آب ایران

بررسی آزمایشگاهی اثر زبری کف بر تنش‌برشی و قدرت گردابه در قوس 90 درجه تند کانال مستطیلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
چکیده
الگوی جریان در قوس‌ها به‌دلیل تغییر شرایط هیدرولیکی سبب فرایند فرسایش و رسوب‌گذاری می‌شود. در این مطالعه آزمایش‌هایی در قوس 90 درجه تند یک کانال مستطیلی با نسبت R/B=2 با عمق ثابت 17 سانتی‌متر در سه دبی 15،‏ 25 و 35 لیتر در ثانیه با اعداد فرود 0.17،‏ 0.28 و0.4 انجام شد. در هر حالت،‏ کف فلوم توسط ذراتی با دانه‌بندی یکنواخت،‏ با سه زبری mm0.5 ،‏mm2  و mm5 زبر شد. نتایج نشان می‌دهد با افزایش زبری،‏ تنش‌برشی کف افزایش یافته و موقعیت تنش‌برشی حداکثر در تمامی حالت‌ها از 10 تا 65 درجه،‏ نزدیک دیوار داخلی و از 90 درجه به بعد نزدیک دیوار خارجی است. همچنین،‏ تغییرات قدرت گردابه در طول کانال دارای یک حداکثر مطلق و یک حداکثر نسبی در موقعیت 50 درجه و 80 درجه است که افزایش زبری باعث می‌شود حداکثر مطلق در رأس قوس (50 درجه) تشکیل شود. علاوه بر آن،‏ نتایج نشان داد که شرایط هیدرولیکی بستر از نظر صاف و یا زبر بودن عامل مؤثر بر قدرت گردابه است. براساس تغییرات تنش‌برشی کف و قدرت گردابه،‏ مقطع 80-90 درجه قوس نزدیک دیوار خارجی،‏ به‌عنوان منطقه فرسایش‌پذیر تعیین شد.
کلیدواژه‌ها

  • تاریخ دریافت 05 مهر 1391
  • تاریخ بازنگری 08 دی 1392
  • تاریخ پذیرش 13 بهمن 1392
  • تاریخ انتشار 01 فروردین 1394