کاربرد روش آشفتگی در هیدرولیک جریان های متغیر مکانی

تعیین ضریب تصحیح اندازه حرکت در جریان های متغیر مکانی با افزایش دبی و نحوه تغییرات آن در طول جریان، می تواند میزان دقت در پیش بینی پروفیل سطح جریان را که از فاکتورهای مهم طراحی می باشد، به میزان قابل ملاحظه ای بالا ببرد. به همین دلیل محققین زیادی بر اعمال مقدار دقیق این ضریب در معادلات حاکم بر این نوع جریان ها، تأکید فراوانی داشته اند. اما به دلیل نامعلوم بودن مقدار این ضریب، طراحان در حال حاضر مقدار آن را برابر با واحد در نظر می گیرند. در واقع باید اذعان نمود که توزیع سرعت در مقطع کانال غیریکنواخت بوده و در طول جریان تغییر می کند و اعمال ضریب تصحیح عدم یکنواختی سرعت در معادله اندازه حرکت حاکم بر جریان های متغیر مکانی (?)، منجر به پیش بینی دقیق تر پروفیل سطح جریان خواهد شد. بنابراین در جریان های متغیر مکانی با افزایش دبی باید ? را به صورت تابعی متغیر در نظر گرفت و معادلات حاکم بر این نوع جریان ها را باز نویسی نمود، تا پیش بینی پروفیل سطح جریان با استفاده از روش متداول هیندز و یا هر روش دیگری، از دقت بیشتری برخوردار گردد. در این پایان نامه با در نظرگرفتن ? به صورت تابعی متغیر در طول کانال و با استفاده از یک روش ریاضی تقریبی تحلیلی به نام روش آشفتگی و بر مبنای کاربرد معادله اندازه حرکت در جهت جریان، معادله پروفیل سطح جریان برای جریان های متغیر مکانی با افزایش دبی بدست آورده شده است. در ضمن با در نظر گرفتن چهار معادله مختلف برای ? و انطباق بین پروفیل بدست آمده از روش آشفتگی و مشاهدات آزمایشگاهی beecham و همکاران [4]، مناسب ترین معادله برای نشان دادن تغییرات ? در طول کانال برای این آزمایش ها ارائه شده است.