مطالعه آزمایشگاهی ساختار جریان آشفته در یک کانال مستقیم با بستر زبر

در شرایط جریان با جداره زبر، خصوصیات آماری جریان در ناحیه داخلی لایه مرزی علاوه بر ویژگی های جریان آشفته (لزجت سیال)، از ابعاد عناصر زبر نیز تاثیر می پذیرد. حضور اجزای زبر در بستر کانال، موجب تغییر شرایط طبیعی کانال می شود، زبری، جریان های ثانویه را تقویت و به این واسطه اثر مهمی در جابه جایی و انتقال جانبی رسوب ایفا می کند. در این مقاله به بررسی اثر زبری بر مشخصات هیدرولیکی جریان آشفته در یک کانال مستقیم روباز با مقطع عریض پرداخته شده است. به بیان دقیق تر در این مقاله مشخصات جریان در شرایط تشکیل جریان ثانویه تحت اثر زبری بررسی شده است. نتایج نشان داده که سرعت طولی و خصوصیات آشفتگی جریان در مقطع عرضی تغییر می کنند. ممان های مرتبه اول (سرعت متوسط) و مرتبه دوم (شدت آشفتگی) در اثر تشکیل جریان ثانویه از معادلات تئوری موجود انحراف پیدا می کنند. این تغییرات و انحراف از معادلات تئوری در نقاط نزدیک به جداره مشهودتر است. به علاوه تنش برشی نیز در مقطع عرضی تغییرات محسوسی از خود نشان می دهد. دامنه نوسان تنش برشی در مقطع عرضی، 35% تنش برشی متوسط است.