بررسی آزمایشگاهی کاربرد ذره ی هوشمند در توصیف احتمالاتی دینامیک انتقال رسوب بستر بعد از آستانه

استفاده از حسگرهای برداشت پارامترهای دینامیک ذره می تواند به شناخت بیشتر از دینامیک ذرات در حال انتقال منتج شود. در پژوهش حاضر، از یک ذره ی کروی پیش ساخته )با چگالی های متفاوت( که با حسگرهای میکروالکترومکانیکال تجهیز شده است )ذره ی هوشمند(، برای برداشت داده های شتاب، چرخش و جهت ذره، هنگام انتقال در مجاورت بستر تحت جریان آب در فواصل زمانی بسیار کوتاه )۰/۰۰۴ ثانیه در پژوهش حاضر( استفاده شده است. در این راستا، یک سری آزمایش با دبی های مختلف که شرایط انتقال ضعیف )نزدیک آستانه( و انتقال قوی )بعد از آستانه با اعداد رینولذر به نسبت بزرگ تر( در آن پوشش داده شده است، انجام شده است. انرژی جنبشی ذره به عنوان انرژی تبادل یافته بین ذره با پیرامون )جریان آب، ارتباط ذره با ذرات بستر( بررسی شده است. بررسی میزان دریافت و هدررفت لحظه یی انرژی ذره نشان داد که تغییرات تبادل انرژی با افزایش عدد رینولدز ذره به صورت نمایی کاهش می یابد. توابع توزیع احتمالاتی حاکم بر انرژی جنبشی ذره تولید و براساس نتایج مشخص شد که تابع توزیع احتمالاتی ویبول در شرایط آستانه و تابع توزیع احتمالاتی لوگ نرمال در شرایط انتقال قوی تر و تعادلی، رفتار ذره را بهتر توصیف می کند.

Keywords:

انتقال رسوب , حرکت تصادفی ذرات بستر , دینامیک انتقال , ذره ی هوشمند , حسگر