ساختار سرعت در جريان چگال ميانگذر

Velocity structure in interflow density currents

جريان هاي ثقلي كه به آنها جريان هاي چگال يا جريانهاي غليظ گفته ميشود به دليل اختلاف چگالي بين جريان و سيال پيرامون به وجود ميآيند. اختلاف چگالي ميتواند ناشي از ذرات معلق، مواد شيميايي، مواد محلول و اختلاف درجه حرارت باشد. در مخازن سدها سيال پيرامون ممكن است داراي لايه بندي عمودي باشد. وقتي يك جريان چگال در يك سيال لايه بندي به سطح شناوري خنثي برسد از كف جدا ميشود و داخل سيال پيرامون نفوذ ميكند. لذا جريانهاي چگال ورودي به اين مخازن ممكن است بصورت ميانگذر ادامه مسير دهند. اين پژوهش به بررسي آزمايشگاهي جريان چگال بصورت ميانگذر در سيال پيرامون لايهبندي شده ميپردازد. بررسي پروفيلهاي سرعت نشان داد كه جريان خود متشابه است و نوسانات سرعت حداكثر تا 2/5 برابر ضخامت جريان چگال در لايه زيرين ادامه مييابد. در سيال لايه بندي شده سرعت پيشاني بعد از افزايش كاهش قابل ملاحظهاي مييابد، اين بدان معني است كه لايه بندي ميتواند حركت جريان را محدود كند. افزايش غلظت و دبي در هر سه شيب سبب افزايش سرعت پيشاني جريان چگال در سيال لايه بندي شده، ميشود با افزايش شيب سرعت پيشاني جريان در زيرگذر افزايش مييابد و در مرحله ميانگذر تغيير شيب تاثير زيادي روي سرعت جريان ندارد. با افزايش دبي و افزايش غلظت زمان گذر جريان كاهشمي-يابد.جريان چگال در لايه بندي ضعيفتر ميتواند فاصله بيشتري را روي شيب طي كند و ديرتر از بستر جدا شود.

Gravity currents, also known as density currents, or turbidity currents, are happened by the density difference between the flow and its ambient fluid. The density difference can be due to suspended particles, chemicals, soluble materials, and temperature differences. In dams reservoir ambient fluid, usually has a vertical stratification. When the gravity current arrived to ambient fluid, in the position that density of both gravity current and ambient fluid is equal the gravity current abandon the bed and flows in ambient fluid horizontally. Therefore the density current into this reservoir maybe intrude such as interflow density current.This study investigates the inter flow density current in a stratification ambient. The investigation of velocity profiles showed that the flow is self-similar and velocity fluctuations Continues maximum up to 2.5 times greater than current thickness in the lower layer. The front velocity of currents in stratified environments increases at first then sizeable decreases. It shows that stratified can limited the flow movement. In each three slope, increasing of discharge and concentration increase velocity head of density current in stratified environment. As the slope increases, the current velocity increases at the underflow stage, and in the interflow stage, the slope does not have much effect on the current velocity. Interflow Travel Time decrease in increasing of discharge and concentration. Density current in weaker stratified can travel more distance in the slope and separate latter from the bed