بررسی آزمایشگاهی پدیدۀ برخاستگی در جریان های غلیظ رسوبی

جریان غلیظ زمانی اتفاق می­افتد که اختلاف چگالی بین دو سیال وجود داشته باشد. این نوع جریان­ یکی از مکانیزم­های مهم در انتقال و رسوبگذاری مواد غیرچسبنده در مخازن با دره­های باریک و عمیق هستند. در تحقیق حاضر 63 آزمایش جریان غلیظ رسوبی اجرا شد تا تأثیر دو شکل و سه ارتفاع زبری مصنوعی روی رفتار این جریان نسبت به بستر صاف بررسی شود. پروفیل­های قائم سرعت و غلظت در بدنۀ جریان برداشت شد. نتایج بررسی­ها نشان می­دهد که وجود زبری باعث افزایش ضخامت بدنۀ جریان غلیظ به مقدار متوسط 47 درصد، کاهش سرعت حداکثر به مقدار متوسط 29 درصد، و افزایش فاصلۀ سرعت حداکثر از بستر به مقدار متوسط 163 درصد می­شود. همچنین، برای زبری­های مختلف در شرایط خاص هیدرولیکی و تحت تأثیر عوامل عدد فرود جریان، زبری نسبی و عامل انسداد پدیدۀ برخاستگی مشاهده گردید. این رفتار پروفیل سرعت را در بدنۀ جریان تحت تأثیر می دهد به نحوی که با وقوع برخاستگی مقدار سرعت حداکثر 5 تا 25 درصد در طول جریان افزایش می یابد. با بررسی مقدار رسوبگذاری در طول جریان، مشخص گردید که وجود زبری­ها، به ­شرط وقوع نیافتن برخاستگی، رسوبگذاری را به­­طور متوسط 223 درصد افزایش می­دهد.