بررسی آزمایشگاهی اثر زبری کف بر تنش برشی و قدرت گردابه در قوس ۹۰ درجه تند کانال مستطیلی

الگوی جریان در قوس ها به دلیل تغییر شرایط هیدرولیکی سبب فرایند فرسایش و رسوب گذاری می شود. در این مطالعه آزمایش هایی در قوس ۹۰ درجه تند یک کانال مستطیلی با نسبت R/B=۲ با عمق ثابت ۱۷ سانتی متر در سه دبی ۱۵، ۲۵ و ۳۵ لیتر در ثانیه با اعداد فرود ۱۷‎/۰، ۲۸‎/۰ و ۴‎/۰ انجام شد. در هر حالت، کف فلوم توسط ذراتی با دانه بندی یکنواخت، با سه زبری mm۵‎/۰، mm۲ و mm۵ زبر شد. نتایج نشان می دهد با افزایش زبری، تنش برشی کف افزایش یافته و موقعیت تنش برشی حداکثر در تمامی حالت ها از ۱۰ تا ۶۵ درجه، نزدیک دیوار داخلی و از ۹۰ درجه به بعد نزدیک دیوار خارجی است. همچنین، تغییرات قدرت گردابه در طول کانال دارای یک حداکثر مطلق و یک حداکثر نسبی در موقعیت ۵۰ درجه و ۸۰ درجه است که افزایش زبری باعث می شود حداکثر مطلق در راس قوس (۵۰ درجه) تشکیل شود. علاوه بر آن، نتایج نشان داد که شرایط هیدرولیکی بستر از نظر صاف و یا زبر بودن عامل موثر بر قدرت گردابه است. براساس تغییرات تنش برشی کف و قدرت گردابه، مقطع ۸۰-۹۰ درجه قوس نزدیک دیوار خارجی، به عنوان منطقه فرسایش پذیر تعیین شد.

Keywords:

مدل آزمایشگاهی , تنش برشی بستر , زبری بستر , قوس ?? درجه , قدرت گردابه