بررسی آزمایشگاهی اثر تخلخل و زاویه موانع نفوذپذیر بر رسوب‌گذاری جریان غلیظ

جریان سیلابی رودخانه‌ها اغلب از نوع جریان غلیظ است. از این رو، شناخت و بررسی این جریان‌ها می‌تواند بخشی از مسائل رسوب‌گذاری را بر طرف نماید. در این پژوهش، اثر تخلخل و زاویه موانع نفوذپذیر بر کنترل و تله‌اندازی جریان غلیظ در آزمایشگاه بررسی شده است. برای این منظور، از یک پلیمر نامحلول و معلق ساخته‌شده از پلی استایرن انبساطی (EPS) با چگالی 135/1 گرم در لیتر و متوسط قطر 15/1 میلیمتر استفاده شد. موانع از صفحات پلاکسی گلاس انتخاب شدند که از دو نوع شیاری و حفره‌ای با عرض شیارها و قطر حفره‌هایی برابر با 3 میلیمتر ساخته شدند. آزمایش‌ها با دو غلظت متفاوت (10 و 20 درصد)، پنج تخلخل و چهار زاویه‌ی مختلف انجام شد. نتایج نشان دادند که با افزایش تخلخل، میزان تله‌اندازی تا تخلخل بهینه روند کاهشی و سپس افزایشی دارد. بر این اساس، تخلخل بهینه برای موانع حفره‌ای و موانع شیاری به ترتیب 22 و 19 درصد به‌دست آمد. در همه‌ی آزمایش‌ها، تله‌اندازی حفره‌ای، با 13/0 و 14/0 درصد به‌ترتیب در غلظت‌های ۱۰ و ۲۰ درصد، بیشتر از شیاری بود. علاوه بر این، با افزایش زاویه، مقدار تله‌اندازی کاهش یافت و مقدار آن در شیاری نسبت به حفره‌ای به‌ترتیب با ضریب همبستگی‌هایی برابر 961/0 و 937/0، بیشتر مشاهده شد. اثر عمده موانع، کاهش سرعت و ایجاد کندی جریان تشخیص داده شد که متوسط سرعت در حفره‌ای 62/3 درصد بیشتر از شیاری به‌دست آمد. بر مبنای نتیجه‌ها، در شرایط مشابه، همواره موانع حفره‌ای عملکرد بهتری از موانع شیاری دارند.