شبیه سازی تأثیر پارامترهای هیدرولیکی و ژئومتری بر نقطة غوطه وری در جریان های غلیظ
چکیده
در برخورد تودة جریان غلیظ با تودة سیال ساکن، جریان غلیظ به درون سیال ساکن نفوذ نموده و مکان غوطه وری ایجاد شده و عمق غوطه وری در بدو آن تشکیل می شود. با توجه به این که در محل غوطه وری مرز بین جریان غلیظ با سیال پیرامون مشخص می گردد، برآورد ارتفاع این نقطه از اهمیت به سزایی برخوردار است. در این تحقیق پارامترهای هیدرولیکی جریان غلیظ و همچنین شیب بستر سیال ساکن که بر نقطه غوطه وری تاثیر گذار است، بررسی شده است. برای نیل به اهداف این تحقیق ابتدا یک مدل فیزیکی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران ساخته شد و آزمایش های مختلف در آن انجام گردید. در تمامی آزمایش ها ارتفاع غوطه وری در دبی های مختلف از جریان غلیظ و تفاوت چگالی 6، 9، 13 و 16 کیلوگرم بر مترمکعب برای سه شیب 8، 12 و 16 درصد اندازهگیری شد. سپس با استفاده از مدلریاضی flow-3d ارتفاع نقطه غوطه وری برای شرایط آزمایشگاهی موجود شبیه سازی شد. بررسی مقایسهای نشان داد که عمق غوطه وری برآورد شده با استفاده از flow-3d نسبت به مقادیر اندازه گیری شده بیشتر بوده به گونه ای که به طور متوسط برای شیب 12 درصد مدل ریاضی حدود 30 درصد نتایج را بیشتر پیش بینی نموده و این در حالی است که برای کلیه شیب ها به طور متوسط نتایج حاصل از مدل، 27 درصد بیشتر از مقادیر اندازه گیری شده می باشد. همچنین بررسی های آماری انجام شده نشان داد که نسبت مقادیر اندازه گیری شده به مقادیر پیش بینی شده به طور متوسط در حدود 8/0 می باشد.
نویسندگان و وابستگی سازمانی
- حسن گلیج — دانش آموخته کارشناسی ارشد رشته سازه های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز
- مهدی قمشی — استاد گروه سازه های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز
- جواد احدیان — استادیار گروه سازه های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز
- حامد ارجمندی — دانش آموخته کارشناسی ارشد رشته مهندسی رودخانه دانشگاه شهید چمران اهواز