تعیین توزیع عرضی تنش در بستر و جداره کانال های مستطیلی

تعیین توزیع عرضی تنش برشی در کف و جداره محیط مرطوب مجاری روباز از درجه اهمیت بالایی برخوردار است. در علوم وابسته به مهندسی رودخانه این امر می تواند در راستای طراحی کانال های پایدار و تعیین میزان آبشستگی نقش به سزایی ایفا نماید. برای این منظور، مطالعات آزمایشگاهی در یک فلوم مستطیلی به طول 10 متر، به عرض 60 سانتی متر و عمق 70 سانتی متر صورت پذیرفت. جهت حصول اطمینان از توسعه کامل لایه مرزی، اندازه گیری ها در 10 ایستگاه مختلف به فواصل متوالی 25 سانتی متر در طول کانال انجام گردید. تنش بستر و جداره برای شرایط مختلف جریان با نسبت ظاهری بین 2/86 الی 13/95 اندازه گیری گردید. برای کلیه شرایط جریان تنش برشی موضعی در بستر Tb و جداره Tw از لوله پرستون با قطر خارجی 3 میلی متر استفاده شد. جهت قرایت اختلاف فشار لوله پرستون از ترانسدیوسر تفاضلی فشار 200 میلی بار با دقت 0/01 مقیاس اصلی استفاده شده است. جهت تبدیل اختلاف فشار قرایت شده به تنش برشی، از نتایج مطالعات پتل استفاده گردیده است. تحلیل نتایج آزمایشگاهی با استفاده از رگرسیون غیر خطی منجر به معرفی معادلاتی جهت تعیین تنش برشی بدون بعد با ضریب همبستگی 0/875 و 0/811 بترتیب در بستر و جداره می گردد.

کلیدواژه ها:

تنش برشی ، لوله پرستون ، ترانسدیوسر فشار تفاضلی ، نسبت ظاهری