مشخصات پژوهش

صفحه نخست /بررسی آزمایشگاهی ضریب زبری ...
عنوان بررسی آزمایشگاهی ضریب زبری جریان در پروفیلهای طولی تشکیل شده درون محیط پارهسنگی
عنوان مجله تحقیقات مهندسی سازه های آبیاری و زهکشی
نوع پژوهش مقاله چاپ شده
کلیدواژه‌ها پروفیل طولی جریان، جریان غیردارسی، ضریب زبری جریان، محیط پاره سنگی
چکیده مصالح سنگریزه ای به وفور در ساخت سازه های آبی کاربرد دارند. رژیم جریان عبوری اغلب غیردارسی است و دربارۀ نحوۀ محاسبۀ ضریب های زبری جریان قبلاً پژوهش شده است. بیشتر محققان پیشین با استفاده از ایجاد ارتباط بین عدد رینولدز و ضریب زبری در دو فرم توانی و دو جمله ای این مسئله را ارزیابی کرده اند. در این تحقیق آزمایشگاهی، با استفاده از دو نوع سنگ دانه با قطر های d_50=1.1cm و d_50=1.6cm و سه دبی در واحد عرض و همچنین سه گرادیان هیدرولیکی، پارامتر های موثر در ضریب زبری جریان عبوری بررسی گردید. نتایج این بررسی ها نشان می دهد که برخلاف آنچه محققان پیشین گفته اند در جریان های عبوری از محیط های سنگریزه ایِ دارای سطح آزاد با هوا، پارامتر عدد فرود، نسبت به پارامتر عدد رینولدز، ارتباط بهتری با ضریب های زبری برقرار می کند. همچنین، مشاهده گردید که به دلیل تشکیل پروفیل (M2) درون محیط متخلخل درشت دانه، مساحت درگیر جریان در طول پروفیل به سمت خروجی محیط متخلخل کاهش پیدا می کند و ضریب زبری اِعمالی از سوی سنگدانه ها نیز عملاً کاهش می یابد. مقادیر عددی محاسبه شده برای ضریب های زبری جریان های کاملاً درون گذر، در قیاس با جریان های با سطح آزاد، بسیار بیشتر است و سرانجام روابطی به فرم توانی بین اعداد بدون بعد فرود، نسبت هندسی عمق به قطر محیط، و ضریب های زبری در دو فرم زبری مانینگ و دارسی- ویسباخ برقرار گردید. با استفاده از روابط پارامتر های ابعادی و ترکیب اعداد بدون بعد فرود و نسبت هندسی عمق جریان به قطر محیط متخلخل، روابطی نیز برای تخمین ضرایب زبری ارائه شد که برای تخمین ضریب های مانینگ و دارسی-ویسباخ به ترتیب دارای خطای نسبی 14 و 26 درصد است.
پژوهشگران جعفرچابک پور (نفر اول)، امیرصمدی (نفر دوم)، مهرنوشمریخی (نفر سوم)