بررسی پروفیل متوسط سرعت جریان در کانال روباز با بستر بسیار زبر با روش متوسط گیری مکانی-زمانی

بسیاری از جریانها در طبیعت مانند جریان در رودخانههای کوهستانی در بسترهای بسیار زبر جاری میباشد. به منظور مطالعه چنین جریانهایی درمدلهای فیزیکی از کانال روباز و یا تونل باد با بستر زبر بهره برده میشود. در چنین شرایطی جریان نهتنها در زمان، بلکه در مکان نیز از خود نوسان های شدیدی را نشان میدهد. به منظور مطالعه این نوع جریان، متوسطگیری مکانی از متوسطهای زمانی مولفههای سرعت رایج میباشد. چنین متوسطگیری اصطلاحاً متوسطگیری دوگانه نامیده میشود. از نظر تئوری مقادیر متوسط دوگانه را میتوان از متوسطگیری زمانی مقادیر متوسط مکانی نیز به دست آورد. در مطالعه حاضر پروفیل سرعت در یکبستر زبر در شرایط مختلف جریان به کمکدستگاهPIV اندازه گیری شد سپسبه بررسی و مقایسه اثر متوسط گیری زمانی-مکانی و مکانی-زمانی در نتایج حاصل برای مولفههای سرعتو در شرایط جریان با زبری نسبیزیاد بستر پرداخته شد. بررسیهای انجام شده در این مطالعه نشان داد که تفاوت محسوسی مابین پروفیلهای متوسط مکانی-زمانی سرعت و زمانیمکانی سرعت وجود ندارد. این موضوع بیانگر این واقعیت است که در مطالعه پروفیل سرعت میتوان از متوسط مکانی-زمانی و یا از متوسط زمانی-مکانی بهره برد. در بررسی پروفیل های سرعت مشاهده شد که پروفیلهای سرعت متوسط دوگانه در راستای عمق رفتاری خطی از خود نشان میدهند که در نزدیکی بستر با تشکیل یکنقطه عطفهمراه است. این مشاهده بیانگر این واقعیتاستکه شرایطجریان با زبری نسبی زیاد بسیار پیچیده بوده و رفتار آن با جریان لایه مرزی معمول به میزان محسوسی متفاوتمیباشد

کلیدواژه ها:

کانال روباز ، بستر زبر ، سرعتسنجی تصویری ذرات ، جریان کم عمق ، متوسطگیری دوگانه