مطالعه آزمایشگاهی تنش برشی و سرعت متوسط عمقی جریان در کانال مرکب پیچان

در این پژوهش تغییرات پارامترهای هیدرولیکی از جمله تنش برشی بستر و دیواره، سرعت متوسط عمقی و انرژی جنبشی جریان در دو شرایط جریان کانال اصلی و سیلابدشتی با عمق و عمق نسبی به ترتیب ۱۲/۰ متر و ۴۶/۰ در یک کانال مرکب پیچان با سینوسیته ۳/۱ انجام شد. برای اندازه گیری هر سه مولفه سرعت (طولی، عرض و عمقی) از دستگاه سرعت سنج ADV استفاده شد. نتایج نشان داد که با افزایش عمق جریان از شرایط جریان کانال اصلی به جریان سیلابدشتی میزان تنش برشی، سرعت متوسط عمقی و انرژی جنبشی کاهش یافته است. نتایج نشان داد که حداکثر سرعت متوسط عمقی در جریان سیلابدشتی در مقایسه با جریان کانال اصلی حدود ۹۰ درصد کاهش یافته است. با افزایش عمق جریان و مقاومت اصطکاکی و کاهش سرعت در سیلابدشت میزان انرژی جنبشی جریان کاهش می یابد. نتایج نشان داد که حداکثر انرژی جنبشی در جریان کانال اصلی ۷۵ درصد بیشتر انرژی جنبشی در جریان سیلابدشتی است. مطالعه تغییرات تنش برشی بستر نشان داد که در جریان کانال اصلی حداکثر تنش برشی بستر در قوس خارجی و در مقاطع میانی در مرکز کانال رخ می دهد. در جریان سیلابدشتی حداکثر تنش برشی بستر در سیلابدشت با عرض بیشتر رخ داد. در مورد تغییرات تنش برشی دیواره مشاهده شد که در جریان سیلابدشتی حداکثر تنش برشی دیواره در فصل مشترک کانال اصلی و سیلابدشت به دلیل افزایش تبادل مومنتوم در این ناحیه رخ داده و پس از آن به سمت دیواره کاهش و دوباره افزایش یافته است.

کلیدواژه ها:

جریان های ثانویه ، انرژی جنبشی ، تنش برشی ، سرعت متوسط عمقی