ارائه یک مدل یک بعدی برای برآورد توزیع سرعت درکانال روباز کم عرض

برآورد توزیع سرعت به عنوان یک پارامتر کلیدی در تخمین دیگر پارامتر های هیدرولیکی جریان نظیر دبی و تنش برشی از اهمیت زیادی برخوردار است؛ و در دهه های اخیر، برآورد پروفیل توزیع سرعت جریان در کانالهای کم عرض با نسبت عرض به عمق کمتر از 5، توجه بسیاری از محققین را به خود معطوف داشته است. در این مقاله یک مدل تحلیلی برای برآورد توزیع سرعت جریان آشفته و کاملا توسعه یافته، بر مبنای میانگین گیری رینولدز معادلات ناویر استوکس (rans) و یک توزیع لزجت گردابی ارائه شده است. مدل پیشنهادی قابلیت کاربرد در هر دو دسته کانالهای عریض و کم عرض را دارد. این مدل با داده های اندازه گیری شده در کانال های آزمایشگاهی مستطیلی و نیز داده های حاصل از یک سایت واقعی کانال فاضلاب مقایسه و معتبرسازی شده است. به دلیل وابستگی معادله توزیع سرعت پیشنهادی به پارامتر کولز، تأثیر این پارامتر بر میزان دقت در توصیف پروفیل سرعت و پیش بینی محل وقوع سرعت ماکزیمم نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. در مطالعه حاضر، پارامتر کولز از طریق برازش به دست آمده و مقادیری که به ازای آن، مدل پیشنهادی کمترین میزان خطا را در برآورد پروفیل سرعت ارائه می دهد، پیشنهاد گردیده است. نتایج نشان می دهد که پروفیل های سرعت به دست آمده از مدل پیشنهادی مطابقت بالایی با داده های اندازه گیری شده داشته و گرادیان منفی سرعت در نزدیکی سطح آزاد آب را به خوبی نشان می دهد. مقدار پارامتر کولز برای کانال فاضلاب کمتر از مقدار این پارامتر برای کانال های آزمایشگاهی به دست آمد.