بررسی چگونگی تغییرات تنش برشی بستر و انرژی جریان در اطراف موانع زاویه دار نفوذناپذیر و انواع موانع نفوذپذیر در کانال مستقیم با بستر متحرک

چکیده- وجود موانع در مسیر جریان سبب تغییرات قابل توجهی در توزیع تنش برشی وارد بر کف کانال و رودخانه میگردد. در تحقیق پیشرو توزیع تنش برشی در اطراف موانع زاویهدار نفوذناپذیر و موانع زاویه دار نفوذپذیر توریسنگی و میلهای دوردیفه با دو آرایش در امتداد هم و زیگزاگی به صورت آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشها در یک کانال مستطیلی با عدد فرود 0.26 در شرایط آب زلال و نسبت سرعت جریان به سرعت آستانه حرکت ذرات کف صورت پذیرفت. نتایج نشان می دهد که توزیع تنش برشی بستر در مانع نفوذناپذیر از تنش برشی در مانع نفوذپذیر توریسنگی با تخلخل 30 درصد حدود 14.6 درصد بیشتر است. همچنین در موانع نفوذپذیر میله ای دوردیفه در امتداد هم و زیگزاگی توزیع تنش برشی تقریبا از شرایط مشابهی برخوردار است. محاسبات مربوط به استهلاک انرژی جنبشی در اطراف موانع زاویه دار بیانگر آن است که در موانع نفوذ ناپذیر، استهلاک انرژی حدود 14 درصد بیشتر از موانع نفوذپذیر توری سنگی است. همچنین در موانع نفوذپذیر با درصد بازشدگی یکسان نیز استهلاک انرژی در موانع توریسنگی حدود 80 درصد بیشتر از موانع میله ای دوردیفه است. این محاسبات همچنین نشان می دهد که استهلاک انرژی به آرایش هندسی میله ها نیز وابسته است؛ به طوریکه استهلاک انرژی موانع میلهای دوردیفه زیگزاگی، 18 درصد بیشتر از موانع در امتداد هم می باشد.

کلیدواژه ها:

تنش برشی کف ، انرژی جنبشی ، مانع نفوذناپذیر ، موانع میله ای ، آبشستگی ، استهلاک انرژی