مطالعه آزمایشگاهی تأثیر شعاع انحنا بر رفتار جریان غلیظ در خم 90 درجه

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته ی دکترای سازه های آبی، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 مهدی قمشی، استاد گروه سازه های آبی، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

جریان غلیظ جریانی دو فازی است که ذاتاً در اثر اختلاف چگالی روی شتاب ثقلبه­وجود می­آید. در زمینه شناخت ویژگی­های جریان غلیظ تا کنون تحقیقات بسیاری انجام شده است که بسیاری از آن­ها به بررسی مسائل مختلف مربوط به جریان غلیظ در مسیرهای مستقیم اختصاص دارد.آزمایش­های این تحقیق در آزمایشگاه مدل­های فیزیکی و هیدرولیکی دانشکده مهندسی علوم آب دانشگاه شهید چمران اهواز انجام شد.در این تحقیق رفتار جریان غلیظ نمکی در یک فلوم با سه خم متوالی با شعاع انحنای 40، 80 و 120 سانتی­متر ، طول کلی 5/8 متر، عمق 70 سانتی­متر وعرض 20 سانتی­متر مورد مطالعه قرار گرفت.آزمایش­ها در چهار دبی 5/0 ، 7/0، 9/0و 1/1 لیتر در ثانیه و چهار غلظت 8، 12، 16، 20 گرم در لیتر صورت پذیرفت. برای اندازه­گیری سرعت از سرعت سنج داپلر اکوستیک (ADV) مدل Vectrino+ استفاده گردید. Vectrino+ سرعت آب را بر اساس پدیده داپلر اندازه‌گیری می‌کند. نتایج نشان می­دهد در تمامی آزمایش­ها، ارتفاع جریان غلیظ در جداره بیرونی قوس بیشتر از جداره داخلی است. با افزایش شعاع انحنای قوس ضخامت جریان غلیظ کاهش یافت و از شیب سطح جریان غلیظ در سطح مشترک جریان غلیظ و سیال ساکن نیز کاسته ­شد. بیشترین اختلاف ارتفاع جداره داخلی و بیرونی در قوس اول باشعاع انحنای نسبی 2 و کمترین مقدار آن در قوس سوم با شعاع انحنای نسبی 6 روی داد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Study of Radius of Curvature Influence On Density Current Behavior in 90 Degree Bend

نویسندگان [English]

  • Maryam Sheikholeslami 1
  • Mehdi Ghomeshi 2
چکیده [English]

   A density current is a (two-phase) flow of a fluid of density which is caused essentially by the influence of a density difference on the gravity. The previous experimental studies have been focused on investigation into properties of gravity current in straight channels. This paper presents a series of experiments in which saline gravity currents flowed through in physical models laboratory of Shahid Chamran University of Ahvaz. Experiments were carried out in 8.5 m length, 20cm width and 70cm height of flume and three radiuses of curvature (40, 80,120 cm). In this study the effect of three radiuses of curvature of channel bends on density flow behavior were studied. Experiments performed by four discharges (0.5,0.7,0.9 and 1.1 L/s) and four concentrations (8, 12, 16, 20 and 40 g/L). An Acoustic Doppler velocimeter (ADV-Vectrino+) was used to record the instantaneous downstream velocity. The Vectrino Velocimeter measures water speed using the Doppler effect. The results show that the elevation of the interface at the outer bank is in every case greater than the one at the inner bank. The results show that due to increasing the relative radius of channel bend decreases elevation of the interface and transverse interfacial slopes. The maximum and minimum superelevation occur in r/b =2 and r/b=6, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Density current
  • Relative of radius of curvature
  • Curve channel