مطالعه آزمایشگاهی اثرات تغییر عرض بر میدان جریان در کانال مرکب منشوری با سیلاب‌دشت‌های مایل - دانشکده فنی و مهندسی
مطالعه آزمایشگاهی اثرات تغییر عرض بر میدان جریان در کانال مرکب منشوری با سیلاب‌دشت‌های مایل
نوع: Type: پایان نامه
مقطع: Segment: کارشناسی ارشد
عنوان: Title: مطالعه آزمایشگاهی اثرات تغییر عرض بر میدان جریان در کانال مرکب منشوری با سیلاب‌دشت‌های مایل
ارائه دهنده: Provider: محمدعارف زنگنه
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر بهرام رضایی
اساتید مشاور: Advisory Professors:
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees:
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 25/12/1399
مکان ارائه: Place of presentation:
چکیده: Abstract: در مقاطع مرکب، به‌دلیل تفاوت سرعت جریان در کانال اصلی و کرانه‌های سیلابی، تنش برشی ظاهری در داخل لایه‌های سیال به‌وجود می‌آید که باعث انتقال جرم و مومنتم می‌شود. در مقاطع مرکب با سیلاب‌دشت‌های واگرا، تغییرات هندسۀ سیلاب‌دشت‌ها، منجر به تبادل مومنتم اضافی و تبادل آشفتگی بین کانال اصلی و سیلاب‌دشت می‌شود و بر هیدرولیک جریان اثر محسوس می‌گذارد. تاکنون مشخصات مختلفی از یک مقطع مرکب چه به‌صورت مدل‌های عددی و چه آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفته است؛ اما مطالعه در مورد سیلاب‌دشت‌های مایل به تعداد اندکی انجام شده بنابراین ضرورت بررسی و انجام این تحقیق مشخص می‌گردد. برای بررسی اثرات تغییر عرض بر روی میدان جریان در کانال‌های مرکب منشوری با سیلاب‌دشت‌های مایل، اندازه‌گیری سرعت و تنش برشی جداره انجام شد. سپس با استفاده از روش‌های ریاضی و آماری، تجزیه و تحلیل داده‌های به‌دست آمده از عملیات آزمایشگاهی صورت گرفت تا بتوان نتیجه‌گیری کرد که تغییر عرض، چه اثراتی می‌تواند بر روی میدان جریان کانال مرکب منشوری بگذارد. در نهایت نتایج این پژوهش نشان داد که بیشینه سرعت در مقطع عرضی کانال مرکب با سیلاب‌دشت‌های مایل، در مرکز کانال شکل نمی‌گیرد. بلکه محل تشکیل سرعت بیشینه، نزدیکی سیلاب‌دشت‌ها است. هر چند که شیب‌دار بودن سیلاب‌دشت‌ها به تنهایی نمی‌تواند منجر به چنین اتفاقی شود. چر اکه اگر جریان آبی با عمق نسبی پایین بر روی کانال مرکب جاری شود، از آن‌جایی که مقدار آب بر روی سیلاب‌دشت‌ها به اندازه‌ای نیست که بتواند جریان آب جاری بر روی کانال اصلی را دستخوش تغییر کند؛ پس سرعت بیشینه همان در مرکز کانال اصلی رخ می‌دهد. افزایش عرض کانال، باعث افزایش مقدار متوسط ضریب مانینگ می‌شود. با دو برابر کردن عرض سیلاب‌دشت‌ها، ظرفیت انتقال دبی بر روی آن‌ها نیز افزایش پیدا می‌کند؛ به‌گونه‌ای که در برخی موارد، تا حداکثر دو برابر می‌شود. مقدار تنش برشی بیشینه، در مرکز کانال اصلی تشکیل نشده؛ بلکه همانند سرعت، در نزدیکی سیلاب‌دشت‌های مایل اتفاق افتاده است. هر چقدر عمق نسبی جریان، افزایش پیدا می‌کند؛ از مقدار تنش برشی در کانال اصلی کاسته شده و به مقدار تنش برشی بر روی سیلاب‌دشت اضافه می‌شود. افزایش عرض سیلاب‌دشت‌ها، باعث کاهش مقدار تنش برشی متوسط جداره و همچنین باعث افزایش سهم تنش برشی سیلاب‌دشت‌ها می‌گردد. با افزایش عرض سیلاب‌دشت‌ها، تغییرات نیروی برشی بر روی جداره‌های کانال اصلی و سیلاب‌دشت‌ها کم می‌شود و تقریبا در یک مقدار ثابتی باقی می‌ماند. واژه‌های کلیدی: کانال مرکب، سیلاب‌دشت مایل، کانال مرکب منشوری، توزیع سرعت، تنش برشی.
فایل: ّFile: تنزيل فایل