تخمین تنش برشی مرزی در کانال های مستطیلی صاف با در نظر گرفتن اثر گرادیان سرعت

تخمین مقاومت هیدرویکی جریان در کانال­های روباز به­واسطه وجود جریان های ثانویه و لزجت گردابی همواره با چالش جدی مواجه بوده است. به­واسطه وجود اثر جداره ها بر موقعیت سرعت حداکثر، تعیین سهم لوله های جریان در بستر و جداره با خطا مواجه است. برای این منظور در این تحقیق ابتدا با استفاده از روش ترسیم تطابقی و رسم خطوط    هارمونیک جریان و پتانسیل، سهم لوله های جریان در بستر و جداره تخمین زده شده؛ پس از آن، با حذف اثر عوامل ایجادکننده گرادیان سرعت در نتایج ساده شده حل توام معادلات پیوستگی و ممنتم، مقادیر تنش برشی حاصل از وزن لوله های جریان در بستر و جداره ها محاسبه گردید. از مقایسه نتایج حاصل از روش ترسیم تطابقی با نتایج آزمایشگاهی اندازه گیری مستقیم تنش برشی، میزان اندرکنش گردایان سرعت بر نتایج تنش برشی به روش ترسیم تطابقی تعیین گردید. بررسی­ها نشان می­دهد که با افزایش نسبت ظاهری، اثر گرادیان سرعت کاهش می یابد، به­­گونه­ای که با افزایش نسبت ظاهری از ۱ به ۲۰­، میزان اثر گرادیان سرعت بر تخمین تنش برشی بستر به­ترتیب از ۷ به ۱ درصد  و در جداره از ۱۵ به ۳ درصد کاهش می یابد. سرانجام با ارائه روابطی مقادیر تدقیق شده تنش برشی در بستر و جداره معرفی شده­ اند.

کلیدواژه ها:

پدیده دیپ ، جریان ثانویه ، جریان کانال باز