مطالعه آزمایشگاهی میدان جریان در کانال مرکب غیرمنشوری با سیلاب‌دشت‌های مایل همگرا - دانشکده فنی و مهندسی
مطالعه آزمایشگاهی میدان جریان در کانال مرکب غیرمنشوری با سیلاب‌دشت‌های مایل همگرا
نوع: Type: پایان نامه
مقطع: Segment: کارشناسی ارشد
عنوان: Title: مطالعه آزمایشگاهی میدان جریان در کانال مرکب غیرمنشوری با سیلاب‌دشت‌های مایل همگرا
ارائه دهنده: Provider: محمدرضا میهنی
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر بهرام رضایی
اساتید مشاور: Advisory Professors:
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر جلال صادقیان دکتر مجید فضلی
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: 24 آبان 1399
مکان ارائه: Place of presentation:
چکیده: Abstract: رودخانه‌ها دائماً بستر و کناره‌های خود را دست‌خوش تغییر قرار داده و همین امر سبب می‌شود که مسیر آن‌ها در طول زمان دچار تغییرات اساسی شود. تغییر و دگرگونی مستمر، از اصول حاکم بر هر رودخانه‌ای است که همگام با حرکت و جاری شدن آب و رسوب بستر در آن، تغییر و جابجایی در سایر مشخصات هندسی رودخانه به وقوع می‌پیوندد. تغییر شرایط پایدار رودخانه، فعل‌و‌انفعالات جدید و تغییرات متوالی را در مشخصه‌های فیزیکی رودخانه در پی خواهد داشت. کانالهای مرکب، مقطع عرضی بسیاری از رودخانه‌ها را تشکیل می‌دهد. بررسی رفتار هیدرولیکی کانالهای مرکب، در طرح‌های کنترل سیلاب و ساماندهی رودخانه‌ها اهمیت فراوانی دارد. سرعت جریان در کانال اصلی رودخانه به دلیل عمق زیاد و ضریب زبری کمتر نسبت به سیلاب‌دشت‌ها بیشتر است، این در حالی است که جریان در سیلاب‌دشت‌ها به دلیل عمق کم و ضریب زبری بیشتر دارای سرعت بسیار کمتری است. این اختلاف سرعت بین کانال اصلی و سیلاب‌دشت‌ها باعث ایجاد گرادیان عرضی قابل‌توجهی می‌شود، به همین دلیل لایه برشی در مرز مشترک این دو بخش به وجود خواهد آمد. این لایه برشی ایجاد‌شده، منجر به بروز تنش برشی اضافه بر تنش برشی بستر و جداره‌های کانال می‌شود که به آن تنش برشی ظاهری گفته می‌شود. در‌نتیجه حضور این لایه برشی، گردابه‌هایی در جهت جریان و در جهت عمود بر جریان به وجود می‌آید. با افزایش عمق جریان بر روی سیلاب‌دشت‌ها، فاصله بین این گردابه‌ها و ابعاد آن‌ها به‌تدریج کم شده و در عمل یک ناحیه اندرکنشی پیوسته در فصل مشترک کانال اصلی و سیلاب‌دشت‌ها به‌طور یکنواخت ایجاد می‌شود. این فرآیند باعث تبادل پیوسته جرم و مومنتم بین کانال اصلی و سیلاب‌دشت‌ها می‌گردد. در این تحقیق تأثیر زاویههای مختلف همگرایی سیلاب‌دشت‌ها با شیب عرضی یکسان بر هیدرولیک جریان در کانالهای مرکب غیرمنشوری به‌صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. به همین منظور آزمایش‌های مختلفی در سه عمق نسبی (3/0 و 4/0 و 5/0) برای زاویههای همگرایی °81/3 و °31/11 انجام شده است. آزمایش‌ها شامل اندازه‌گیری پروفیل سطح آب، توزیع سرعت نقطه‌ای، توزیع سرعت متوسط عمقی، توزیع تنش برشی مرزی بود و نتایج به‌دست‌آمده در قالب جدول و نمودارهای مختلف گزارش شد. برای اندازه‌گیری سرعت در مقاطع عرضی مختلف در طول ناحیه همگرایی از دستگاه سرعت‌سنج صوتی داپلر (ADV) و برای اندازه‌گیری تنش برشی مرزی از لوله پرستون با قطر خارجی چهار میلی‌متر استفاده شده است. نتایج حاصل نشان می‌دهد که افزایش زاویه همگرایی و عمق نسبی باعث تغییر در هیدرولیک جریان خواهد شد به‌طوریکه در یک عمق نسبی مشخص، مقدار افزایش سرعت و تنش برشی مرزی در طول ناحیه همگرایی با افزایش زاویه همگرایی بیشتر می‌شود. واژه¬های کلیدی: کانال مرکب غیرمنشوری، سیلاب‌دشت، تنش برشی مرزی، میدان جریان، همگرایی، جریان ثانویه
فایل: ّFile: تنزيل فایل