مطالعه آزمایشگاهی میدان جریان در کانال مرکب نامتقارن با سیلابدشت مایل واگرا - دانشکده فنی و مهندسی
مطالعه آزمایشگاهی میدان جریان در کانال مرکب نامتقارن با سیلابدشت مایل واگرا
نوع: Type: پایان نامه
مقطع: Segment: کارشناسی ارشد
عنوان: Title: مطالعه آزمایشگاهی میدان جریان در کانال مرکب نامتقارن با سیلابدشت مایل واگرا
ارائه دهنده: Provider: امین کهزادی - مهندسی عمران
اساتید راهنما: Supervisors: دکتر بهرام رضایی
اساتید مشاور: Advisory Professors:
اساتید ممتحن یا داور: Examining professors or referees: دکتر جلال صادقیان-دکتر جلال اکبری
زمان و تاریخ ارائه: Time and date of presentation: ساعت 16 - 1403/11/16
مکان ارائه: Place of presentation: دانشکده فنی مهندسی کلاس 43
چکیده: Abstract: کانال‌های مرکب به سامانه‌هایی هیدرولیکی گفته می‌شود که از یک بخش اصلی و یک یا چند سیلابدشت جانبی تشکیل شده است. این نوع کانال‌ها به‌دلیل تفاوت در عمق و زبری بین کانال اصلی و سیلابدشت، دارای الگوهای پیچیده‌ای از جریان می‌باشند. در کانال‌های مرکب نامتقارن با سیلابدشت واگرا، شرایط هندسی غیرمتعارف مانند عرض و زاویه متفاوت سیلاب‌دشت‌ها نسبت به محور جریان اصلی، رفتار هیدرودینامیکی پیچیده‌تری ایجاد می‌کند. واگرایی باعث گسترش جریان، کاهش سرعت و تغییرات فشار می‌شود که به‌طور مستقیم بر الگوی جریان، انتقال رسوب، و توزیع تنش برشی در بستر تأثیر می‌گذارد. این ویژگی‌ها مطالعه جریان در کانال‌های مرکب نامتقارن واگرا را به موضوعی چالش‌برانگیز و در عین حال حیاتی برای طراحی سازه‌های هیدرولیکی، مدیریت سیلاب و پیش‌بینی پدیده‌های فرسایش و رسوب‌گذاری تبدیل کرده است. تحلیل دقیق این سیستم‌ها نیازمند استفاده از مدل‌های عددی و تجربی برای توصیف رفتار پیچیده جریان‌های ثانویه، جدایش و اختلاط جریان در مناطق مرزی است. در این پژوهش میدان جریان در کانال مرکب نامتقارن با سیلابدشت مایل واگرا با زوایای واگرایی 81/3 و 31/11 درجه به‌صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. آزمایش‌ها شامل اندازه‌گیری توزیع سرعت و تنش برشی مرزی، پروفیل سطح آب وتوزیع دبی جریان بود. نتایج حاصل از بررسی‌ها نشان داد که در ابتدای شروع ناحیه واگرایی در مجاورت مرز بین کانال اصلی و سیلابدشت، سرعت دارای بیش‌ترین مقدار است و با حرکت در امتداد ناحیه واگرایی از سرعت جریان کاسته می‌شود.با حرکت در امتداد ناحیه واگرایی، با افزایش عمق نسبی جریان، درصد جریان عبوری از کانال اصلی کاهش می‌یابد و به درصد جریان عبوری از سیلابدشت واگرا افزوده می‌شود و با افزایش زاویه واگرایی سیلابدشت، درصد جریان عبوری از سیلابدشت واگرا افزایش می‌یابد.توزیع عرضی تنش برشی در کانال‌های مرکب نامتقارن با سیلابدشت واگرا مشابه با توزیع عرضی سرعت متوسط در عمق است و همواره تنش برشی مرزی در کانال اصلی، بیش‌تر از سیلابدشت واگرا است. بررسی نتایج پروفیل سطح آب نشان داد که در ناحیه ورودی واگرایی، پروفیل سطح آب نسبتا یكنواخت است اما در امتداد ناحیه واگرایی، به‌دلیل تغییر سرعت جریان و وجود جریان‌های ثانویه در طول ناحیه واگرایی، حالت غیریكنواخت پیدا می‌کند. همچنین به‌دلیل این‌که سرعت جریان در کانال اصلی، بیش‌تر از سیلابدشت است؛ این اختلاف سرعت باعث ایجاد گرادیان‌های اندازه حرکت و فشار می‌شود که در نهایت به تشكیل جریان‌های ثانویه می‌انجامد. بسته به جهت گرادیان فشار، عدم تقارن هندسی کانال نیز باعث پیچیدگی بیش‌تر جریان‌های ثانویه می‌شود.
فایل: ّFile: تنزيل فایل