توزیع سرعت های مماسی، شعاعی، محوری و پروفیل سطح آب در جریانهای گردابی آزاد

یکی از پیامدهای مهم گرداب آزاد تغییر در سرعت و ایجاد سرعتهای مماسی بالا در نواحی مرکزی آن می باشد. این سرعت بالا می تواند درون گرداب و در نزدیکیهای سیستم آبگیر هسته هوای بزرگی را ایجاد نموده و مشکلاتی را در سیستم بوجود آورد. بررسیهای زیادی در زمینه تخمین سرعت و پروفیل های سرعت مماسی ، محوری و شعاعی و نیز پروفیل سطح آب در جریان گردابی صورت گرفته و اولین فرمول تجربی برای تعیین سرعت مماسی توسط رانکین (١٨٥٨)ارائه گردیده است.سرعت شعاعی موجب حرکت ذرات سیال به سمت مرکز گرداب می گردد. یک گرداب پایدار باید، سرعت شعاعی کافی برای بقاء حرکتش داشته باشد. درضمن سرعت شعاعی در نزدیکی سطح مشترک آب و هوای هسته گرداب، تمایل به محوری شدن دارد.باتوجه به اهمیت اطلاع دقیق از این سرعتها در طراحی آبگیرها، در این مقاله نتایج بررسیهای تجربی انجام شده روی مدل آزمایشگاهی گردآوری شده است. و توزیع سرعتهای مماسی، شعاعی و محوری و نیز تأثیر آن در پروفیل سطح آب و روابط کلی حداکثر سرعت مماسی ، شعاعی و محوری و نیز میزان حداکثر فروافتادگی سطح آب تعیین، وبا تئوریهای موجود مقایسه گردیده است.

Keywords:

سرعت مماسی , سرعت شعاعی , سرعت محوری , گرداب مرکب رانکین