مطالعه آزمايشگاهي پروفيل‌هاي سرعت و غلظت جريان غليظ در قوس 90 درجه

جريان غليظ، جرياني است كه به­علت اعمال نيروي ثقل بر روي دوسيال داراي چگالي متفاوت به­وجود مي­آيد. در اين تحقيق تأثير شعاع انحناي قوس بر پروفيل­هاي سرعت و غلظت جريان غليظ مورد مطالعه قرار گرفته است. آزمايش­ها در يك كانال آزمايشگاهي با سه شعاع انحناي 40، 80 و 120 سانتي­متر انجام شد. براي اندازه­گيري مؤلفه­هاي سرعت در راستاي طولي جريان (u)، در عرض كانال (v) و نيز در راستاي قائم (w) از سرعت­سنج داپلر اكوستيك (ADV) استفاده شده است. قبل از ورود به قوس، جريان موجود در مجرا جريان طولي مي­باشد. در مجاري باز، جريان در قوس در نزديك سطح آب به­طرف جداره بيروني بوده و در نزديكي بستر به­سمت جداره داخلي قوس مي­باشد. نتايج نشان مي­دهد در جريان غليظ بيشترين ميزان سرعت در نزديكي كف كانال اتفاق مي­افتد. هم­چنين به­دليل لايه­بندي غلظت، نيروي ناشي از اختلاف فشار علاوه بر اختلاف ارتفاع به شتاب ثقل كاهش يافته و غلظت جريان غليظ نيز بستگي داشته و در عمق ثابت نيست. بر اساس نتايج به­دست آمده جريان جانبي معكوس شده و در نزديكي بستر به سمت ديواره بيروني حركت مي كند. هم­چنين با افزايش شعاع انحناء قوس، سلول چرخش كوچكتر و ضعيف­تري تشكيل مي­شود.