بررسی آزمایشگاهی مشخصات جهشی ذرات در نزدیکی بستر کانال

در این تحقیق ، خصوصیات جهش تک ذره رسوبی در یک جریان آشفته با استفاده از سیستم تصویربرداری با سرعت بالا ، اندازه گیری شد . این خصوصیات شامل طول ، ارتفاع ، سرعت ، زوایای برخورد به بستر و بلندشدگی بودند که با تغییر در شرایط هیدرولیکی جریان ، قطر ، چگالی ذره و همچنین زبری بستر ، با سعرت 250 فریم بر ثانیه به دست آمدند. نتایج این تحقیق نشان داد که با افزایش آشفتگی جریان ، طول ، ارتفاع و سرعت ذره افزایش یافته و زوایای برخورد به بستر و بلندشدگی مجدد آن کاهش می یابد. نتایج آزمایش ها همچنین حاکی از این امر است که با افزایش قطر متوسط ذرات بستر ، تمامی خصوصیات جهش تمایل به افزایش دارند. برای حل عددی معادلات حاکم بر ذره و به دست آوردن مسیر حرکت آن در یک گام جهش ، سرعتهای اولیه جهش در هر دو جهت افقی و قائم به دست آمد که از آنها می توان به عنوان شرایط اولیه در حل عددی استفاده نمود. مؤلفه افقی سرعت ذره رسوبی در دامنه 3 تا 8 برابر سرعت برشی و مؤلفه قائم آن در دامنه 1/5 تا 3/5 برابر سرعت برشی قرار داشت . در ادامه با محاسبه مؤلفه های ضریب ارتجاعی ذره رسوبی نشان داده شد که تغییر در شدت جریان ، تأثیر اندکی بر روی این مؤلفه داشته به طوری که با افزایش آن ، این دو مشخصه تقریباً ثابت ماندند.

Keywords:

جریان آشفته , جهش تک ذره , تنش بستر , زبری کانال , بار بستر