بررسی آزمایشگاهی پروفیل سرعت در جریان چگال میان‌گذر

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجو دانشگاه شهید چمران اهواز

2 دانشگاه شهید چمران، اهواز، ایران

چکیده

جریان‌های ثقلی که به آن‌ها جریان‌های چگال یا جریان‌های غلیظ گفته می‌شود به دلیل اختلاف چگالی بین جریان و سیال پیرامون به وجود می‌آیند. در مخازن سدها سیال پیرامون ممکن است دارای لایه‌بندی عمودی ‌باشد. لذا جریان چگال ورودی به چنین مخازنی ممکن است بصورت میان‌گذر ادامه مسیر دهند. در این پژوهش جریان چگال بصورت میان‌گذر در یک سیال لایه‌بندی شده مورد بررسی قرار گرفت. برای بررسی آزمایشگاهی پروفیل سرعت در جریان چگال میان‌گذر در سیال پیرامون لایه‌بندی شده، آزمایش‌ها با 4 دبی1، 5/1، 2 و 5/2 لیتر بر ثانیه و 4 غلظت 5، 10، 15 و 20 گرم بر لیتر روی شیب 5/2، 25/3 و 4 درصد انجام شد. لایه‌بندی با استفاده از مخلوط آب و نمک با گرادیان غلظت عمقی ایجاد شد. جهت ایجاد جریان چگال از ذرات سیلیس با قطر متوسط 8 میکرون و وزن مخصوص 673/2 گرم بر سانتی‌متر مکعب استفاده شد. سرعت جریان بوسیله دستگاه سرعت‌سنج پروفایلر اکوستیک DOP2000 ثبت شده است. مشاهدات آزمایشگاهی نشان داد وقتی جریان از حالت زیرگذر به حالت میان‌گذر تبدیل می‌شود سرعت بدنه آن کاهش می‌یابد. با افزایش غلظت از 5 تا 20 گرم بر لیتر درصد کاهش سرعت بدنه به ترتیب 11، 20و 36 درصد در شیب‌های 5/25،2/3 و 4 درصد افزایش یافته است. همچنین افزایش دبی از 1 تا 5/2 لیتر بر ثانیه درصد کاهش سرعت به ترتیب 12، 14 و 15 درصد در شیب‌های 5/25،2/3 و 4 درصد کاهش یافته است. سرعت پیشانی در جریان میان‌گذر بیشتر از سرعت بدنه است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation of Velocity Profile in Interflow Density Current

نویسندگان [English]

  • Mohadeseh Sadeghi Askari 1
  • Mehdi Ghomeshi 2
1 shahid chamran university of ahvaz
2 Department of Hydraulic Structures, Shahid Chamran University, Ahwaz, Iran
چکیده [English]

Gravity currents, that called density currents or buoyancy currents, are happened by the density difference between the flow and its ambient fluid. In dams reserve ambient fluid, usually has a vertical stratification. Therefore, the density current into this reservoirs may flow as interflow. In this study, the density current was investigated in ambient stratification fluid. For Experimental Investigation of velocity profile in interflow density current at stratification ambient, experiments were performed by 4 discharge 1, 1.5, 2 and 2.5 liters per second, and 4 concentrations 5, 10, 15 and 20 grams per liters on the bed slope 2.5, 3.25 and 4 percent. Stratification of ambient fluid was carried out by mixture water and salt with a deep concentration gradient. To create density flow silica particles with an average diameter of 8 microns was used. The velocity was recorded by the DOP2000 velocity meter. The measurements were performed on the central line of the flume and in 7 sections and at different intervals of the entrance. Laboratory observations showed that increasing discharge increases the velocity and thickness of the density flow body. Increasing the concentration of density flow causes the velocity to increase and the high of maximum velocity to decrease. Bed slope 3.25% has the maximum velocity between all of bed slope. Increasing of velocity decrease Richardson number.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Density current
  • Velocity profile
  • stratification
  • concentration gradient
  • silica particles