بررسی آزمایشگاهی تاثیر شکل کلاسترهای مختلف بر ضریب مقاومت جریان
نویسندگان
چکیده مقاله:
چکیده سابقه و هدف: بررسی ضریب مقاومت در جریان‌ها به ویژه در جریان‌های آزاد، کانال‌ها و رودخانه‌ها از اهمیت زیادی برخوردار است. یکی از عوامل تاثیر گذار بر مقاومت جریان شکل بستر در آبراهه‌ها میباشد. ریزساختار‌های کلاستری از جمله شکل‌های بستر در رودخانه‌های مناطق کوهستانی می‌باشند که از نظر بیولوژیک و همچنین هیدرولیک ریزجریان‌ها (جریان‌های ثانویه) حائز اهمیت هستند. مطالعه در زمینه شناخت و تاثیرات کلاسترها در سرتاسر دنیا بسیار نوپا بوده است. هدف پژوهش حاضر بررسی آزمایشگاهی تاثیر شکل کلاستر و اندازه ذرات سازنده کلاسترها بر ضریب زبری جریان میباشد. مواد و روشها: برای بررسی تاثیر شکل و اندازه ذرات تشکیل دهنده کلاسترها، آزمایشهایی در یک کانال آزمایشگاهی به طول 20 متر، عرض6/0 متر و ارتفاع 6/0 متر انجام گرفت. با استفاده از ذرات سنگریزه با سه اندازه متفاوت 5/9، 5/12، 5/15 میلی‌متری درفلوم آزمایشگاهی، کلاسترهای با شکل‌های کپه‌ای، خطی و حلقه‌ای ساخته و مورد بررسی قرار گرفتند. دو ضریب زبری دارسی ویسباخ و مانینگ با استفاده از اندازه گیری شیب سطح آب محاسبه گردیدند. یافته‌ها: نتایج پژوهش حاضر نشان داد که کلاسترهای خطی شکل دارای کمترین تاثیر بر میزان ضریب مقاومت جریان هستند. کلاسترهای حلقه‌ای و کپه‌ای دارای ضریب زبری بیشتری نسبت به کلاستر خطی هستند لیکن هر دو تقریبا دارای تاثیر یکسانی بر مقاومت جریان هستند. نتایج این دو شکل از کلاستر، برای ذرات 5/9 و 5/12 میلی‌متری بسیار نزدیک به هم بوده ولی برای ذرات 5/15 میلی‌متری ضریب زبری کلاستر کپه‌ای بالاتر از ضریب زبری اشکال دیگر است. همچنین با افزایش قطر ذرات سنگریزه سازنده کلاسترها میزان ضریب زبری مانینگ افزایش پیدا می‌کند. با انجام آزمایش‌ها با ذرات سنگریزه با قطرهای مختلف، درصد تغیرات ضریب زبری نسبت به حالت بدون کلاستر برای کلاستر کپه‌ای در ذرات 5/9، 5/12 و 5/15 میلی‌متر به ترتیب 47، 52 و 75 بوده است. برای کلاسترهای حلقه‌ای شکل و ذرات5/9، 5/12و 5/15 میلی‌متری درصد تغییرات به ترتیب 48، 49 و 75درصد بدست آمدند و این درصد برای کلاسترهای خطی شکل برای ذرات 5/9 میلی‌متری19 درصد و ذرات 5/12 و 5/15میلی‌متری به ترتیب 37 و 67درصد مشاهده شدند که نشان دهنده افزایش مقاومت جریان با افزایش اندازه قطر ذرات است. همچنین نتایج نشان داد که در آزمایش‌ها افزایش عدد فرود موجب کاهش ضریب زبری می‌گردد. نتیجه‌گیری: نتایج بدست آمده از آزمایش‌ها این نکته را به خوبی روشن ساخت که بسترهای کلاستری با اثر گذاری بر روی جریان باعث افزایش ضریب مقاومت می‌گردد. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که کلاسترهای کپه‌ای دارای بیشترین اثر بر مقاومت جریان هستند.
منابع مشابه
بررسی آزمایشگاهی تاثیر آستانه بر ضریب دبی دریچه قطاعی در شرایط جریان آزاد
در این تحقیق تاثیر آستانه بر ضریب دبی دریچه قطاعی در جریان آزاد به صورت آزمایشگاهی بررسی شده‌است. شکل‌های مختلف آستانه شامل مثلثی، دایره‌ای، نیم‌دایره‌ای، ذوزنقه‌ای و مستطیلی استفاده شد. پارامترهای مورد مطالعه شامل طول، شیب بالادست، شیب پایین‌دست و ارتفاع آستانه میباشد. همچنین تاثیر موقعیت قرارگیری آستانه بر روی ضریب دبی نیز مورد بررسی قرار گرفت به‌طوری که در حالت اول با بسته شدن دریچه، آستان...
متن کاملمطالعه ی آزمایشگاهی اثر رسوبات درشت دانه کف کانال بر ضریب مقاومت جریان
در بررسی و تحلیل هیدرولیکی کانالهای باز، تعیین مقاومت جریان امری ضروری است. مقاومت جریان در کانالهای بابستر درشت دانه بیشتر از نوع زبری ذره می باشد. تاکنون مطالعات زیادی در رابطه با برآورد مقدار ضریب مقاومت جریاناز طریق اندازه ذرات پیشنهاد شده است که در این مطالعات اثر شکل ذرات چندان مشخصنیست. بنابراین هدف از اینتحقیق انجام آزمایشاتی برای تعیین اهمیت نوع و اندازه رسوبات درشت دانه میباشد. در این...
متن کاملبررسی تاثیر شکل‌های مختلف هندسی آستانه بر ضریب دبی جریان دریچه کشویی عمودی
دریچه‌ها در سدها و کانالهای آبیاری برای کنترل دبی و یا تنظیم سطح آب بکار می‌روند. برای تعیین دبی جریان از زیر دریچه-ها نیاز به دانستن ضریب دبی میباشد. این تحقیق به بررسی تأثیر شکل آستانه در زیر دریچه کشویی عمودی بر ضریب دبی برای جریان آزاد می‌پردازد. هردوی شکل آستانه و ارتفاع آستانه مورد مطالعه قرار می‌گیرند. شکل‌های آزمایش شده شامل آستانه‌های چندوجهی و غیر چندوجهی میباشد. بر اساس نتایج بدست...
متن کاملمطالعه آزمایشگاهی تاثیر تراز پایاب بر ضریب دبی جریان در سرریزهای کنگره‌ای با پلان ذوزنقه‌ای
سرریزهای کنگره‌ای اغلب گزینه‌ای مطلوب برای تنظیم تراز آب بالادست و افزایش دبی جریان می‌باشند. اگرچه طراحی بهینه آن‌ها به‌علت ویژگی‌های پیچیده جریان و شمار زیادی از متغیرهای هندسی و هیدرولیکی طراحی دشوار است. از جمله پارامترهای اثرگذار بر ضریب دبی جریان در سرریزها، وضعیت رسوب‌گذاری در بالادست و استغراق در پایین‌دست آن‌ها میباشد که در نتیجه آن، عملکرد این سازه‌ها تحت تاثیر قرار می‌گیرد. در این پ...
متن کاملمطالعه آزمایشگاهی تاثیر بارمعلق بر ضریب اصطکاک جریان در بسترهای صلب و صاف
تاثیر بارمعلق بر ضریب اصطکاک جریان اگر چه به‌طور گسترده مورد مطالعه محققین مختلف بوده است اما به‌دلیل گزارش نتایج غیرهمسو همچنان مورد بررسی و آزمون قرار دارد. در این تحقیق، تاثیر بار معلق بر ضریب اصطکاک جریان بر بسترهای صلب و صاف به صورت آزمایشگاهی مطالعه شد. تجهیزات آزمایشگاهی که برای این مطالعه به کار گرفته شد از کانالی به طول 4/20 متر، عرض 2/0 متر و عمق 3/0 متر، مخزن ذخیره آب و اختلاط رسوب ت...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده{@ msg_add @}
عنوان ژورنال
دوره 25 شماره 2
صفحات 203- 218
تاریخ انتشار 2018-05-22
با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023