واكنش جريان غليظ به بستر با تغيير ناگهاني زبري

Response of Density Currents to Sudden Change of Bed Roughness

واكنش جريان غليظ به بستر با تغيير ناگهاني زبري بدليل شناوري، جريان مشابه با جريان هاي آب در كانال هاي روباز نمي باشد. در تحقيق حاضر رفتار جريان هاي غليظ نمكي و رسوبي برروي بستر با تغيير ناگهاني زبري براي دو شكل زبري استوانه اي و مخروطي، بصورت آزمايشگاهي مورد بررسي قرار گرفت. با برداشت پروفيل سرعت و غلظت در مقاطع مختلف بدنه جريان، زبري موثر بستر، تنش برشي كف و ضريب كشش سطحي تعيين شد. نتايج نشان داد كه شناوري تاثير زيادي برروي زبري موثر و تنش برشي كف دارد بطوري كه با تغيير ناگهاني زبري بستر، زبري موثر و تنش برشي كف بصورت تدريجي تغيير مي كند، بويژه در آزمايش هايي كه پديده برخاستگي مشاهده گرديد. استفاده از قانون لگاريتمي سرعت در ناحيه جدار نشان داد كه فاصله اي از كف كه اين قانون در آن بيشترين دقت را دارا مي-باشد براي جريان غليظ نمكي و رسوبي به ترتيب 90% و 75% فاصله سرعت حداكثر از كف است.

Because of buoyancy effect, the response of density currents to sudden change of bed roughness is different from that at the water flows in open-channels. In this study, hydraulic behavior of sediment-laden and saline density currents on the bed with conic and cylindrical suddenly changing roughness was investigated experimentally. Velocity and concentration profiles were measured for different flow sections and bed effective roughness, and then bed shear stress and drag coefficient were calculated. Results showed that buoyancy had significant effect on the bed shear stress and effective roughness, as with the sudden change in the bed roughness these parameters changed gradually, especially in the presence of lifting phenomenon. According to the results, logarithmic velocity law had the highest accuracy in the intervals from the bed, located at the 90% and 75% of the maximum velocity distance from the bed for saline and sediment-laden density currents, respectively.