تعیین پارامترهای لازم جهت تحلیل دقیق جریانهای آرام، انتقالی و آشفته در مصالح سنگریزی

جهت تحلیل جریانهای آرام، انتقالی و آشفته در مصالح سنگریزی و یا محیط های متخلخل، مدل های متعددی تا کنون ارائه شده است که مدلهای مذکور را می توان به صوتر رابطه نمایی مانند رابطه پیشنهادی میس باخ و یا رابطه دو جمله ای فرش هایمر بیان نمود. رابطه هایی که به صورت رابطه نمایی بیان می شوند فقط در دامنه محدودی از تغییرات عدد رینولدز دقت دارند و جهت تحلیل سه نوع جریان آرام، انتقالی و آشفته، مطلقا توصیه نمی شوند ولی رابطه دو جمله ای فرش هایمر که هم با استفاده از تحلیل ابعادی و هم با استفاده از معادلات ناویر استوکس قابل اثبات می باشد، برای سه نوع جریان مذکور دارای دقت خوبی بوده و توسط محققین مختلف با تعریف های گوناگونی از شکل عدد رینولدز و ضیب اصطکاک دارسی ویسباخ به صورت مدل های مختلفی ارائه گردیده است. این مدل های ارائه شده خود به دو نوع تقسیم می شوند. دسته اول از این مدل ها دارای دقت بسیار خوبی می باند ولی تعیین پارامترهای لازم جهت استفاده از آنها مستلزم داشتن مقادیر ضرایب نفوذپذیری ذاتی مصالح است که جهت تعیین آنها لازم است مقادیر کافی از زوج های مرتب سرعت و گرادیان هیدرولیکی به دست آمده از آزمایش های نفوذپذیری در دسترس باشد. در دسته دوم از این مدلها نیاز به ضرایب نفوذپذیری ذاتی مصالح نمی باشد ولی علیرغم کاربری آسان تر آنها، دارای دقت محدودی می باشند. در مقاله حاضر نحوه صحیح انجام آزمایش های نفوذپذیری جهت تعینی دقیق ضرایب نفوذپذیری ذاتی مصالح برای تعیین دقیق عدد رینولدز و ضریب اصطکاک و در نهایت، ضرایب رابطه دو جمله ای فرش هایمر بیان شده و نتایج تحلیل های به دست آمده با اتکا به آزمایش های انجام شده توسط نگارندگان مقاله حاضر و بر مبنای مدل های دقیق و کاربردی با همدیگر مقایسه شده است.

کلیدواژه ها:

جریانهای آرام ، انتقالی و آشفته ، مصالح سنگریزی ، عدد رینولدز ، ضریب نفوذپذیری ذاتی مصالح