بررسی تجربی ساختار جریان چگال سه بعد حاوی ذرات

جریان های چگال ، جریان هایی هستند که به دلیل اختلاف چگالی بین دو لایه از سیال بر روی بستر شیب دار جاری می شوند . این اختلاف چگالی می تواند به صورت ذرات معلق باشد که آنگاه جریان را گل آلود می نامند . در این مقاله تاثیر پارامترهای مختلف ب ر روی مشخصه های جریان چگال حاوی ذرات به صورت تجربی در حالت سه بعدی مورد بررسی قرار گرفته است . یکی از مهمترین مشخصه های جریان، پروفیل سرعت می باشد که در این آزمایش به کمک دستگاه سرعت سنج داپلر ) (ADV در مکان ها مختلف اندازه گیری شده است . سپس با تغییر عواملی مثل شیب بستر، دبی ورودی، غلظت سیال ورودی و فاصله از دریچه ورودی به بررسی تاثیر این عوامل بر روی پروفیل سرعت و تنش برشی کف پرداخته شده است . بررسی پروفیل های سرعت در جریان گل آلود نشان می دهد که به دلیل وجود نیروی اینرسی در ابتدای کانال، مقدار ماکزیمم و متوس ط جریان در جهت جریان همیشه به سمت پایین دست جریان کاهش می یابد و موقعیت سرعت ماکزیمم به سمت بالاتر از سطح بستر منتقل می شود . با افزایش دبی و شیب سرعت ماکزیمم و متوسط جریان ، ارتفاع جری ان و همچنین م یزان رسوب گذاری آن افزایش می یابد . علاوه بر این با افزایش غلظت ورودی به جز در منطقه ورودی جریان چگال در بقیه نقاط مقدار سرعت ماکزیمم و متوسط جریان در جهت جریان افزایش می یابد اما ارتفاع جریان کاهش پیدا می کند . با همه این تغییرات، بدون بعد سازی پروفیل های سرعت حاکی از نوعی تشابه یا رفتار متشابه این جریان پیچیده است .

کلیدواژه ها:

جریان گل آلود ، پروفیل سرعت ، پروفیل غلظت ، تجربی ، ساختار جریان