بررسی رفتار هیدرولیکی جریان های شعاعی سطح آزاد در محیطهای متخلخل درشت دانه

با انتقال جریان از حالت آرام به انتقالی و یا آشفته، عدد رینولدز از مقدار بحرانی خود فراتر رفته و قانون دارسی اعتبار خود را از دستمی دهد. حرکت سیال در چنین شرایط فیزیکی به جریان های غیردارسی موسوم است. مطالعات نشان میدهد رابطه فورشهایمر، کارایی لازم را در تحلیل رفتار هیدرولیکی جریان-های شعاعی سطح آزاد ندارد. زیرا در این نوع جریان ها علاوه بر دو پارامتر سرعتو گرادیان هیدرولیکی، متغیرشعاع نیز به دلیل تغییراتسطح مقطع باید بهعنوان یکپارامتر مستقل در نظر گرفته شود. در این مقاله به منظور بررسی تحلیل جریان های غیر خطی شعاعی با سطح آزاد و معرفی رابطه ای سازگار با ایننوع جریان ها، از یکمدل آزمایشگاهی شامل نوعی مصالح درشتدانه استفاده شده است. مدل مورد نظر به صورت نیم استوانه، شرایطی را فراهم می آورد که جریان شعاعی به سمت مرکز یکچاه امکان پذیر شود. سپسبا سه روش متفاوت تفاضل شعاع های متوالی، ثابت گرفتن شعاع کوچکو شعاع بزرگ، گرادیان هیدرولیکی در نقاط مختلف مدل آزمایشگاهی به دست آمده است. نهایتا با استفاده از داده ها ی (رگرسیونی) اندازه گیری شده در آزمایشگاه و تحلیل نتایج، رابطه ای معرف رفتار جریان شعاعی سطح آزاد پیشنهاد شده است. صحت سنجی رابطه پیشنهادی با استفاده از داده های آزمون نشان می دهد رابطه معرفی شده در محدوده داده های مورد استفاده، از اعتبار مناسبی برخوردار است

Keywords:

گرادیان هیدرولیکی , رفتار هیدرولیکی , فورش هایمر , محیط متخلخل , جریان شعاعی