تشکیل امواج عمود بر جریان ناشی از موانع استوانه ای در مسیر مجاری روباز

امواج عمود بر جریان پدیده ای است که در اثر عبور سیالات از پیرامون موانع موجود در مسیر جریان ایجاد می شود. این پدیده هم در مجاری روبسته با سیال گاز و هم در مجاری روباز با سیال مایع به وجود می آید. در جریان مجاری روباز موارد زیادی وجود دارد که جریان باید از مجموعه ای از موانع استوانه ای موجود در مسیر عبور نماید. این موانع ممکن است پایه های پل و یا پوشش گیاهی درختی در حریم سیل گیر رودخانه ها باشند. با عبور سیال از اطراف موانع مسیر جریان، در اثر جدایی خطوط جریان، در ناحیه دنباله، ورتکس و گرداب هایی کشل می گیرد، تشکیل ورتکس بسته به مشخصات مجرا ممکن است سبب ایجاد امواج عمود بر جریان گردد. در این تحقیق تشکیل امواج عمود بر جریان در یک فلوم آزمایشگاهی به طول 6 متر و عرض 72 سانتی‌متر و ارتفاع 60 سانتی‌متر بررسی شده است. موانع مسیر جریان، استوانه های چوبی به ارتفاع 35 سانتیمتر و قطر 25 میلیمتر می باشند. این موانع استوانه ای با فواصل مختلف روی صفحات پلکسی گلاس که تمام کف فلوم را می پوشانند پیچ می‌شوند. پس از برقراری جریان، در حالتی که موانع استوانه‌ای مستغرق هستند هیچ نوع موجی به وجود نمی آید، با کاهش تدریجی عمق جریان، 4 نوع موج سطحی در امتداد عرضی فلوم آزمایشگاهی تشکیل می شود. در این تحقیق امواج تشکیل شده در آرایش های زیگزاگی و ردیفی موانع مورد مقایسه قرار گرفته‌اند. همچنین نتایج این بررسی نسبت دامنه امواج با عمق متوسط جیان را مشخص می سازد. حداکثر دامنه موج مشاهده شده در این تحقیق 43 درصد عمق متوسط جریان می باشد.

Keywords:

موج عمود بر جریان , ورتکس , نوسان جریان , طول موج , مجاری روباز