بررسي آزمايشگاهي تاثير ارتفاع زبري بر روي اختلاط آب و كنترل دبي جريان غليظ

Experimental Study on the Effect of Roughness Height on the Water Entrainment and Control of Density Current Discharge

در اين تحقيق تاثير زبري براي شيب هاي كف متغير بر روي كنترل جريان غليظ رسوبي در حالت زيربحراني مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل نشان داد كه افزايش ارتفاع زبري در هر شيب تاثير قابل توجهي در كاهش دبي پيشاني جريان غليظ رسوبي (از 40 تا 70 درصد در غلظت 10 گرم در ليتر و از 35 تا 55 درصد در غلظت 20 گرم در ليتر) دارد. همچنين مقادير ضريب شدت اختلاط نيز با افزايش ارتفاع زبري در هر شيب كاهش يافت (از 50 تا 60 درصد در غلظت 10 گرم در ليتر و از 48 تا 60 درصد در غلظت 20 گرم در ليتر). در انتها رابطه اي به منظور پيش بيني ميزان ضريب شدت اختلاط به صورت تابعي از عدد ريچاردسون و با در نظر گرفتن تاثير زبري نسبي ارايه گرديد. تحليل حساسيت بر روي رابطه ارايه شده در اين تحقيق نشان داد كه تاثير عدد ريچاردسون در پيش بيني ضريب شدت اختلاط به مراتب بيشتر از تاثير زبري نسبي مي باشد.

In this research the effect of roughness for different bed slopes on the control of sedimentary density current in subcritical conditions was investigated. The results showed that for each bed slope increasing the roughness height had considerable effect on reducing the load discharge of density current front (from 40% to 70% for concentration of 10 g L-1 and 35% to 55% for concentration of 20 g L-1). Also the amount of water entrainment rate reduced with increasing the roughness height (from 50% to 60% for concentration of 10 g L-1 and 48% to 60% for concentration of 20 g L-1). Finally, an equation for predicting water entrainment as a function of Richardson Number and relative roughness was presented. Sensitivity analysis of the proposed equation in this research showed that the effect of Richardson number on estimation of the water entrainment is much more than the effect of relative roughness on it.