تاثیر موج عمود بر جریان ناشی از موانع بر پروفیلهای سرعت و غلظت رسوبات معلق در کانالهای روباز

در بسیاری از مواقع مجموعه ای از موانع در مسیر حرکت آب قرار می گیرند. باعبور آب از بین این موانع در لبه ابتدایی موانع لایه مرزی و در لبه انتهایی آن جداشدگی خطوط جریان اتفاق می افتد که سبب تشکیل ورتکس می شود؛ از هم پوشانی ورتکس ایجاد شده ناشی از موانع ممکن است امواج عمود بر جریان که عرضی، خطی و ایستا می باشند، تشکیل گردد. هدف از انجام این تحقیق بررسی تاثیر موج عمود بر جریان بر پروفیل سرعت و غلظت رسوبات معلق در مجاری رو باز می باشد، بدین منظور هر یک از آزمایشات مربوط به آن در یک فلوم آزمایشگاهی مستطیلی مستقیم به طول 8 متر، عرض 1متر و ارتفاع 70 سانتیمتر و شیب تقریبی صفر در دو مرحله ی با و بدون حضور موج عمود بر جریان انجام شده است. یک دیواره جداکننده به ارتفاع 60سانتیمتر از جنس پلاکسی گلاس که عرض فلوم را در 4متر انتهایی طول آن به دوقسمت مساوی تقسیم میکند در نظر گرفته شده است.در این آزمایشات فواصل طولی و عرضی، دبی و عمق جریان متغیر بوده واز موانع استوانه ای به قطر 25میلیمتر استفاده شده است. آزمایشات مربوط به اندازه گیری پروفیل غلظت رسوبات معلق از جنس سیلیس با دو دانه بندی 52/347=d50 میکرومتر و 67/127=d50 میکرومتر صورت گرفته است. مجموعه آزمایش های مربوط به پروفیل سرعت و غلظت به ترتیب 6 و 36 آزمایش بوده است. اندازه گیری ها نشان می دهد میزان دبی جریان عبوری از سمت بدون مانع دیواره جداکننده بیشتر از سمت موانع بوده است و این اختلاف دبی عبوری از دو طرف دیواره جداکننده با کاهش عمق افزیش می یابد. بیشترین میزان دبی جریان عبوری از سمت بدون مانع نسبت به کل دبی ورودی 81 درصد و کمترین این نسبت، 52 درصد است. توزیع عمقی سرعت در پایین دست موانع در حالت با و بدون حضور موج عمود بر جریان به صورت یکنواخت و یکسان صورت گرفته و از توزیع لگاریتمی سرعت در مجاری رو باز تبعیت نمی کند، همچنین موج عمود بر جریان نوع 1 و 2 سبب می شود که غلظت رسوبات معلق با دانه بندی درشت تر از سطح جریان تا کف تغییر چندانی نداشته باشد. میزان این تغییرات در پایین دست موانع در حالت عدم حضور موج عمود بر جریان حداقل 9 و حداکثر 30 درصد، در حالت حضور موج عمود بر جریان نوع 1 حداقل 2 و حداکثر 17درصد و در حضور موج نوع 2 حداقل 4 و حداکثر24 درصد بوده است. مقایسه پروفیل های غلظت در حالت حضور موج عمود بر جریان نوع 1 ونوع 2 نشان می دهد که میزان اثر گذاری موج نوع 1 بر یکنواختی توزیع غلظت از سطح جریان تا کف کانال بیشتر از موج نوع 2 می باشد