بررسی آزمایشگاهی سرعت پیشروی جریان غلیظ بر روی سطوح زبر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری سازه های آبی، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 استاد گروه سازه های آبی، دانشگاه شهید چمران اهواز

3 دانشیار گروه سازه های آبی، دانشگاه شهید چمران اهواز.

چکیده

از بخش های بسیار مهم و قابل بررسی در دینامیک جریان غلیظ، بخش پیش رونده جریان غلیظ (پیشانی جریان) است. نیروی جلوبرنده و محرک در پیشانی جریان، گرادیان فشار حاصل از اختلاف چگالی میان پیشانی جریان و سیال محیطی است. به منظور بررسی اثر زبری بستر به عنوان عاملی مقاوم در برابر سرعت پیشروی جریان یک سری آزمایش های جریان غلیظ بر روی سطوح زبر با اندازه های اسمی 0، 4، 5/7، 12 و 15 میلی متر انجام شد. جریان غلیظ نمکی با سه دبی ورودی 7/0، 1 و 3/1 لیتر بر ثانیه و سه غلظت اسمی 10، 16 و 20 گرم بر لیتر ایجاد گردید. همچنین به منظور بررسی تأثیر توام شیب و زبری آزمایش ها در محدوده شیب های 0 تا 2/2 درصد صورت پذیرفت. پس از انجام آنالیز ابعادی و بررسی تأثیر هریک از پارامترهای بی‌بعد مؤثر، مدل رگرسیون خطی با ضریب همبستگی 90/0 و جذر میانگین مربعات خطای 037/0 و درصد خطای نسبی حدود 10 درصد برای تخمین سرعت پیشروی جریان ارائه شد. با استاندارد سازی داده‌ها به روش خطی و مدل رگرسیونی، تأثیر هریک از پارامترهای شیب، زبری نسبی و دبی بی بعد جریان غلیظ بر روی سرعت پیشروی جریان غلیظ به ترتیب 17/0، 50/0- و 35/0-محاسبه گردید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental Investigation of Gravity Current Frontal Velocity on Rough Beds

نویسندگان [English]

  • M. Kaheh 1
  • M. Ghomeshi 2
  • S. H. Mousavi Jahromi 3
1 PhD Candidate of Water Structure, Shahid chamran University of Ahwaz
2 Professor of Water Science Faculty, ShahidChamran University, Ahwaz.
3 Associate Professor of Water Science Faculty, ShahidChamran University, Ahwaz
چکیده [English]

The frontal of gravity current is most important section of these
flowtypes. The advance force in front is pressure gradient due to density
differences between
front flow and
ambient fluid. In order to find the roughness effects as a resistor on frontal
velocity, a series experiment of saline gravity currents were performed on
rough beds with size of 0, 4, 7.5, 12 and 15 (mm). The saline gravity current
with three inflow discharges of 0.7, 1 and 1.3 (lit/s) and three concentrations
of 10, 16, 20 (g/lit)was flowed on slope beds from 0.05 to 2.2 steep
percentage. For estimation of frontal velocity and assessing effects of
parameters, a linear model by correlation coefficient of 0.9 and RMSE of 0.037
and mean ratio deficit of less than 10% was derived. By applying of linear
modeling and linear standardization data, the efficiency index of slop,
relative roughness and non-dimensional discharge (Richardson number) on
prediction of non-dimension frontal velocity was estimated as 0.17,-0.50 and -0.35.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gravity currents
  • Frontal velocity
  • Rough bed