بررسی آزمایشگاهی جریان غیرخطی غیرماندگار در محیط متخلخل سنگریزه ای

در این تحقیق بررسی آزمایشگاهی جریان آب درون محیط متخلخل درشت دانه در یک کانال مرتفع سطح آزاد، به منظور درک بهتر مکانیسم افت انرژی در طول فلوم و تغییرات افت با سرعت جریان آب انجام شد. جریان درون محیط متخلخل درشت دانه در شرایط ماندگار و غیرماندگار در شرایط آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور تنویر رفتار جریان های غیرخطی در سازه های سنگریزه ای در شرایط غیرماندگار، آزمایش هایی گسترده در یک فلوم روباز آزمایشگاهی انجام شد. مصالح سنگریزی شکسته با دانه بندی از پیش تعیین شده ای در فلوم مذکور با پهنای60 سانتی متر متراکم شد و تغییرات سطح ایستابی در مصالح دانه ای، تحت تاثیر تغییرات تراز پایاب که معرف شرایط غیرماندگار بود، توسط پیزومترهای نصب شده در طول فلوم به روش های نوری ثبت گردید. سپس مشاهدات آزمایشگاهی با نرم افزار SPSS تحلیل گردید و مشاهده شد که: الف) از معادله درجه دوم و دو جمله ای مشهور به فورشهایمر با موفقیت می توان برای تحلیل هر دو نوع جریان های غیرخطی- ماندگار و غیرخطی- غیرماندگار در مصالح درشت دانه استفاده نمود، مشروط بر آنکه سطح ایستابی (جریان سطح آزاد) تشکیل گردد، ب) اگرچه می توان یک جمله سوم برای تبیین اثرات شرایط غیرماندگاری به معادله مذکور اضافه نمود، اما تاثیر آن به علت بسیار کوچک بودن ضریب جمله سوم کم اهمیت است، ج) با ترسیم منحنی تغییرات گرادیان هیدرولیکی (i) در مقابل عدد رینولدز برای کلیه مشاهدات آزمایشگاهی، وجود شرایط غیرخطی تایید گردید، د) از مقایسه یافته ها با آنچه که توسط دیگر پژوهشگران گزارش شده است استنباط می شود که مجموعه آزمایشگاهی که به طور اختصاصی برای این پژوهش طراحی و ساخته شد، کاملا شرایط حاکم بر پروتوتیپ را شبیه سازی می نماید.