مطالعه و طراحی آزمایش بار افتان برای مصالح درشت دانه

استفاده از مصالح درشت دانه سنگریزه ای در سازه های آبی بدلیل خصوصیات ویژه آنها روز به روز رو به افزایش می باشد. بطوریکه امروزه از این مصالح جهت فیلتراسیون، ساخت گابیون، پوشش کانال ها، حوضچه های آرامش و سدهای پاره سنگی استفاده می شود. رفتار جریان در این محیط ها بدلیل بزرگی اندازه ذرات و منافذ و بروز سرعت های بالا و آشفتگی در جریان بسیار پیچیده می-باشد. نظر به اهمیت جریان درون مصالح سنگریز و درشت دانه مطالعه خصوصیات این نوع جریان از اهمیت خاصی برخودار است. به علت فقدان شناخت کافی از نحوه حرکت جریان درون این مصالح، بایستی خصوصیات آنها را به نحو مطلوبی بررسی و رفتارسنجی نمود. در چارجوب این پایان نامه، ابتدا دستگاه پرمئامتری طراحی و ساخته شد. سپس مصالح گردگوشه و تیزگوشه مورد نظر از معدن شن و ماسه در حومه شهر یاسوج تهیه وآماده گردید. قطر متوسط سنگریزه ها و میزان تخلخل آنها جهت مطالعه خصوصیات آنها اندازه گیری و محاسبه گردید. آزمایش های بارافتان و بارثابت بر روی مصالح انجام شد و اطلاعات مورد نظر جهت مطالعه و روندیابی خصوصیات جریان برداشت گردید. یکی از اهداف این تحقیق طراحی و اجرای یک آزمایش استاندارد بارافتان جهت محاسبه ضریب هدایت هیدرولیکی مصالح درشت دانه می باشد که هر کدام از مصالح بطور جداگانه درون استوانه پرمئامتر ریخته شد و مورد مطالعه قرار گرفت. روابط افت فشار بدست آمده در این تحقیق مورد مطالعه و ارزیابی با محققان پیشین قرارگرفت و رابطه ای که در معادلات درجه دوم و معادلات توانی از قابلیت اعتماد بیشتری نسبت به دیگر معادلات برخورداربودند مشخص شد. نمودار های بدست آمده از رابطه بین سرعت و گرادیان هیدرولیکی در آزمایش های بارثابت و بارافتان نشانگر غیر خطی بودن رابطه بین سرعت و گرادیان دارد که همین امر دلیل محکمی بر غیردارسی بودن جریان است.