بررسی آزمایشگاهی خصوصیات امواج عرضی دراثر برخورد جریان با موانع استوانه‌ای مستغرق

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته/دانشگاه شهید چمران اهواز

2 استاد دانشکده مهندسی علوم آب، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

موانعی همچون پایه‌های پُل می‌تواند در جریان آب ایجاد اغتشاش نموده و شکل طبیعی آن را برهم زند. با عبور جریان از این موانع در پایین دست آنها اغتشاشی موسوم به ورتکس نوسانی وُن کارمن ایجاد می‌شود. زمانی‌‌که فرکانس این ریز موج‌ها با فرکانس طبیعی معبر جریان برابر می‌شوند، پدیده‌ی تشدید حادث می‌شود. که اگر دیواره‌های جریان مانند یک فلوم آزمایشگاهی ثابت باشد، این پدیده‌ به صورت یک موج عرضی قابل مشاهده است. هدف از این پژوهش یافتن رابطه‌ای بین درصد استغراق موانع و خصوصیات موج می‌باشد. در مطالعه‌ی حاضر، 58 آزمایش در چهار مرحله آرایش‌های مختلف موانع انجام شد. دبی جریان در تمام آزمایش‌ها حدود20 لیتر بر ثانیه ثابت بود، 121عدد مانع استوانه‌ای به قطر 25 میلی‌متر به فاصله‌های طولی و عرضی 120و60 میلی‌متر‌ استفاده شد. شرایط آزمایش‌ها به نحوی بود، که در ابتدا به عنوان یک آزمایش مرجع، مشخصات موج و جریان را در مرحله‌ای که موج عرضی با حداکثر دامنه‌ی خود تشکیل می‌گردید، ثبت شدند و در مراحل بعدی با مستغرق نمودن استوانه‌ها به میزان درصدی از عمق جریان آزمایش مرجع، خصوصیّات موج عرضی ایجاد شده بررسی می‌شدند. در نهایت با استفاده از تحلیل ابعادی و نرم افزار آماری، رابطه‌ای به منظور برآورد دامنه نسبی موج پیشنهاد شد، همچنین داده‌های بدست آمده از رابطه‌ی پیشنهادی با داده‌های آزمایشگاهی مقایسه گردید.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation on the Transverse Wave Formation Due to Strike flow with Submerge Cylindrical Obstacles

نویسنده [English]

  • Mehdi Ghomeshi 2
چکیده [English]

Obstacles such as piers of bridge in flow cause confusion and disturb its natural form. With passing the flow through these obstacles disturbances will be created, called the Von Karman Street vortex shedding in downstream. When the frequency of the microwaves is equal to the natural frequency of the current approach, the resonance is formed. Which if the flows walls are constant such as a flume, this phenomenon can be seen as a transversal wave. The aim of this study is to find a correlation between the percentage of submerged obstacles and wave characteristics. In this study, 58 tests were conducted in four different arrangements barriers. In all experiments, a fixed flow rate was about 20 liters per second, 121 cylindrical barriers with 25mm diameter were used in longitudinal and lateral distances of 120 and 60mm. the experiments conditions were such that at first, in the phase which the transversal wave was formed in its highest peak, the characteristics of the wave and the current were recorded as a reference experiment and in the next phases, the characteristics of the generated transversal wave were evaluated by submerging the cylinders with a percentage of the current depth of the reference experiment. Finally, these results were obtained between submerged amplitude and non-submerged amplitude of the resonance position and height of the cylinder obstacles and average depth of flow is a logical connection. Finally, using dimensional analysis and statistical software, interfaces to estimate the relative amplitude wave was proposed, as well as data obtained from this model were compared with experimental data.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Transverse wave and oscillation
  • Open channel flow
  • Amplitude and frequency of transverse wave
  • Obstacles cylindrical