بررسی آزمایشگاهی و عددی اثر رژیم جریان بر تنش برشی وارد بر حفره انحلال پذیر

با توجه به اهمیت مصالح کارستی، این پژوهش به بررسی اثر رژیم جریان بر میدان جریان آشفته در یک حفره انحلال پذیر پرداخته است. با توجه به اینکه محیط های کارستی، انحلالپذیر هستند بنابراین درزه و ترکی که در معرض جریان قرار دارند، در حال گسترش می باشند. در این تحقیق با استفاده از مدل فیزیکی و نیز مدل عددی با استفاده از نرم افزار Flow3D به بررسی تنش برشی وارده بر دیواره حفره انحلال پذیر پرداخته شده است. در مدل فیزکی، مدل سازی یک ترک به صورت حفره با مقطع دایره ای شکل با قطرهای مختلف در رینولدزهای متفاوت صورت گرفته است. میزان انحلال زمانی قابل توجه خواهد بود که سطح تماس آب با سنگ گچ در جریان آرام و آشفته افزایش می یابد. در این آزمایشات از سنگ گچ متبلور در معدن سنگ گچ روستای هاشم آباد سبزوار در شرق ایران استفاده شده است. در تمام آزمایشات انجام گرفته، نمونه های سنگ گچ در ابعاد مشخص و استاندارد تهیه شده اند. مدت زمان آزمایش برابر 2 ساعت در نظر گرفته شد. مقایسه نتایج مدل فیزیکی و مدل عددی نشان داد که تنش برشی وارده بر دیواره حفره، در جریان های آشفته نسبت به جریان لایه ای بطور قابل ملاحظه ای افزایش خواهد یافت.

Keywords:

مدل فیزیکی , مدل عددی , سرعت برشی , جریان آشفته , حفره , Flow3D