ارزیابی آزمایشگاهی توزیع پارامترهای آشفتگی جریان دوفازی آب و هوا بر روی سرریزهای پلکانی

مشخصه عمده جریان عبوری از سرریزهای پلکانی، وجود تلاطم شدید و هوادهی سطحی زیاد می باشد که در اغلب مطالعات صورت پذیرفته، خصوصیات تلاطم جریان بطور کامل مورد بررسی و ارزیابی قرار نگرفته است. در این تحقیق، جریان متلاطم آب و هوا بر روی مدل فیزیکی نسبتا بزرگ مقیاس از سرریز پلکانی بصورت سیستماتیک مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. مطالعه آزمایشگاهی حاضر شامل اندازه گیری های مربوط به ویژگی های جریان آب- هوا در رژیم های مختلف جریان بر روی مدل تنداب پلکانی (˚۸/۲۱ =θ، m۰۴/۰= h، m۱/۰( l=، تعیین نقطه شروع هواگیری و عمق جریان در این نقطه، پروفیل های سرعت و نیز شدت آشفتگی جریان می باشد. اندازه گیری های مربوط به تعیین پروفیل سرعت و پارامتر شدت آشفتگی در امتداد جریان دوفازی عبوری از سرریز، توسط دستگاه کاوشگر الکتریکی دو سوزنه که در این تحقیق، طراحی، توسعه و واسنجی شده است، انجام گردید. نتایج بدست آمده حاکی از آن است که مشخصه های تلاطم در نواحی مختلف از عمق جریان بر روی پله ها متفاوت می باشند. به طور کلی، نتایج نشان داد که ۱- پارامتر شدت تلاطم در مجاورت کف پله و در زیرلایه لزج به سرعت افزایش یافته و در محدوده ناحیه میانی (۵/۰≤ y/dc ≤ ۴/۰) به حداکثر مقدار خود می رسد و سپس در ناحیه فوقانی از عمق جریان به تدریج کاهش می یابد ۲-توزیع قائم سرعت در جهت جریان از قانون توانی پیروی می کند و در مجاورت سطح آزاد جریان به بیشینه مقدار خود خواهد رسید ۳- تشدید تلاطم در ناحیه میانی از عمق جریان، ناشی از تغییرات پیوسته در سطح مشترک جریان آب- هوا می باشد.

کلیدواژه ها:

جریان آب- هوا ، سرریز پلکانی ، شدت آشفتگی جریان ، کاوشگر الکتریکی ، نوسانات سرعت