بررسی آزمایشگاهی ضخامت و پروفیل های سرعت جریان گل آلود

نوع مقاله : مقالات پژوهشی

نویسندگان

چکیده

چکیده
از جمله اقداماتی که می تواند مقدار انباشتگی رسوبات در مخازن سدها را کاهش دهد تخلیه موثرجریان های سیلابی با استفاده ازهیدرودینامیک جریان های گل آلود می باشد. لذا شناخت فرآیندهای موثر در این نوع جریان از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این تحقیق اثر شیب کانال و عدد فرود جریان گل آلود ورودی در محدوده حالتهای زیر تا فوق بحرانی (عدد فرودحدود 6/0 تا 6/3) بر روی ضخامت و پروفیل های سرعت جریان در حالت دو بعدی و در یک مدل فیزیکی بررسی شده است. مدل فیزیکی شامل فلومی به عرض20 سانتی متر، به طول 12 متر و ارتفاع 45/0 متر است. کائولن با اندازه متوسط ذرات 5/4 میکرون به عنوان ماده رسوبی غیر چسبنده در این تحقیق استفاده شده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان می دهد که با افزایش عدد فرود چگالی جریان گل آلود ورودی، مقادیر ضخامت جریان در طول زمان و همچنین در طول کانال افزایش می-یابد. افزایش مقادیر ارتفاع بازشدگی دریچه ورودی و همچنین افزایش مقادیر غلظت جریان گل آلود ورودی باعث کاهش ضخامت و افزایش سرعت جریان گل آلود می شوند. همچنین نتایج نشان می دهند که عدد فرود چگالی بحرانی برابر 7/0 می باشد و ارتفاع معادل سرعت متوسط جریان در ارتفاعی برابر با‌ 8/0 ضخامت متوسط جریان اتفاق می افتد.

واژهای کلیدی: بررسی آزمایشگاهی، پروفیل های سرعت، ضخامت جریان، جریان گل آلود

عنوان مقاله [English]

Experimental Studies on Thickness and Vertical Velocity Distribution of Turbidity Current

نویسندگان [English]

  • Sh. Keshtkar
  • S.A. Ayyoubzadeh
  • B. Firoozabadi
چکیده [English]

Abstract
Study of turbidity current hydrodynamics plays an important role in increasing the economical life of dams though reduction in sediment accumulation. In the present experimental study, the effect of entrance densimetric Froude number of turbidity current in sub and super critical conditions (Fr =0.6-3.5) have been tested through effect of channel slope and change related to opening height of entrance gate on vertical distribution of flow velocity and currents' thickness under two dimensional flow conditions. The experiments were run in a 12 m-long by 0.2 m-wide by 0.5 m-high channel. Kaolin with the specific gravity of 2.65 and the mean particle diameter, D50, equal to 4.5 μm, was used as the cohesive suspended material. The results show that due to increasing in Froude number of entrance flow, the thickness of the turbidity current was increased while the layer-averaged velocity was decreased in the longitudinal direction. When the inlet densimetric Froude number reaches 0.7, the turbidity current tends to reach to a stable condition. Also the results show that the equivalent height of average velocity is about 0.8 times of the depth-averaged thickness of the current.

Keywords: Experimental Study, Vertical Velocity Distribution, Currents' Thickness, Turbidity Current