بررسی آزمایشگاهی سرعت پیشروی جریان در جت سطحی مستطیلی همگرا با و بدون شیب طولی

در این مطالعه، نتایج مشاهدات آزمایشگاهی انجام شده بر روی تراژکتوری و سرعت پیشروی جریان جت های سطحی مستطیلی همگرا و شیبدار در محیط پذیرنده ساکن ارائه گردیده است. به منظور شبیه سازی فرآیند تخلیه از فلومی به طول ۲/۳، عرض ۶/۰ و ارتفاع ۹/۰ متر به عنوان محیط پذیرنده و کانال مستطیلی با عرض کف ۶ سانتیمتر به عنوان تخلیه کننده ی سطحی استفاده گردید. کانال تخلیه در چهار زاویه ی همگرایی ۵/۱۲، ۲۵، ۴۵ و ۹۰ درجه طراحی گردید. کانال مذکور در سه شیب متفاوت ۰، ۴ و ۸ درصد سیال جت را مماس بر سطح محیط پذیرنده تزریق می نمود. سیال پذیرنده از آب شرب و سیال جت از انحلال نمک در آب شرب و در سه غلظت ۵، ۱۵ و ۴۵ گرم بر لیتر تهیه می گردید. پس از اجرای آزمایش ها، با استفاده از فرآیند روندیابی تصاویر، اقدام به تحلیل داده های برداشت شده گردید. در این راستا تاثیر متغیرهای هندسی و هیدرولیکی بر تراژکتوری و سرعت پیشروی جریان مورد بررسی قرار گرفت. مطابق نتایج بدست آمده، افزایش شیب و کاهش زاویه ی همگرایی کانال موجب افزایش طول تراژکتوری و کاهش سرعت پیشروی جریان می گردد. کاهش عدد فرود چگال نیز موجب کاهش طول تراژکتوری می گردد. همچنین، به منظور بررسی تاثیر همگرایی بر مسیر حرکت جریان، با مقایسه ی نتایج تراژکتوری جریان در کانال های همگرا و کانال های ساده، پیشروی نسبی بیشتر در کانال های همگرا مشاهده گردید. در نهایت با استفاده از تحلیل آماری داده ها، ارتباط سرعت پیشروی جریان و پارامترهای وابسته مشخص گردید. رابطه ی حاصل مقدار ریشه ی میانگین مجموع مربعات خطا را ۰۳۴/۰ ارائه نمود.

Keywords:

تراژکتوری , جت سطحی , سرعت پیشروی , عدد فرود چگال , همگرایی