تحلیل نیمرخ طولی سطح آب درون مصالح سنگریزه ای با استفاده از تئوری جریان متغیر تدریجی با درنظرگرفتن نیروی درگ

تحلیل جریان در درون مصالح سنگریزه ای اغلب با حل معادله دیفرانسیلی که از ترکیب رابطه غیرخطی [i=mvn] و معادله پیوستگی به دست میآید، انجام میگیرد. این معادله دیفرانسیلی اولین بار توسط پارکین توسعه داده شده و حل آن به روش تفاضل محدود و متناسب با اعمال شرایط مرزی مسایل مورد نظر، بهنسبت حجیم و وقتگیر است. این محاسبات در شرایطی که نیمرخ سطح آب در درون مصالح سنگریزه ای مشخص نباشد، با مشکلات بیشتری روبه رو خواهد بود. برای تحلیل جریان در مصالح سنگریزه ای میتوان از روش دیگری که متکی به تیوری جریان متغیر تدریجی است، استفاده کرد. محاسبات در این روش در مﻘایسه با روش قبلی بسیار سادهتر و کم حجمتر است. بررسی های انجام شده نشان می دهد که عدم در نظر گرفتن نیروی درگ در تئوری جریان های متغیر تدریجی باعث ایجاد خطای بزرگ در بخش هایی از جریان که انحنای خطوط جریان و سطح آب زیاد است، می گردد. در پژوهش حاضر، برای اولین بار با استفاده از نتایج آزمایشهای انجام شده توسط نگارندگان مقاله روی انواع مختلف مصالح سنگریزه ای، به بررسی تاثیر نیروی درگ بر روی دقت محاسبات نیمرخ سطح آب با استفاده از تئوری جریان های متغیر تدریجی پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که با در نظر گرفتن نیروی درگ، دقت محاسبات نیمرخ سطح آب در جریان ماندگار به ویژه در بخش هایی که انحنای جریان زیاد است به طور قابل توجهی افزایش می یابد و می توان به جواب های امیدوارکننده ای دست یافت.

Keywords:

محیط متخلخل , مصالح سنگریزه ای , جریان متغیر تدریجی , جریان غیردارسی , نیروی درگ