بررسی آزمایشگاهی اثر تخلخل و زاویه موانع نفوذپذیر بر رسوب گذاری جریان غلیظ

جریان سیلابی رودخانه ها اغلب از نوع جریان غلیظ است. از این رو، شناخت و بررسی این جریان ها می تواند بخشی از مسایل رسوب گذاری را بر طرف نماید. در این پژوهش، اثر تخلخل و زاویه موانع نفوذپذیر بر کنترل و تله اندازی جریان غلیظ در آزمایشگاه بررسی شده است. برای این منظور، از یک پلیمر نامحلول و معلق ساخته شده از پلی استایرن انبساطی (EPS) با چگالی 135/1 گرم در لیتر و متوسط قطر 15/1 میلیمتر استفاده شد. موانع از صفحات پلاکسی گلاس انتخاب شدند که از دو نوع شیاری و حفره ای با عرض شیارها و قطر حفره هایی برابر با 3 میلیمتر ساخته شدند. آزمایش ها با دو غلظت متفاوت (10 و 20 درصد)، پنج تخلخل و چهار زاویه ی مختلف انجام شد. نتایج نشان دادند که با افزایش تخلخل، میزان تله اندازی تا تخلخل بهینه روند کاهشی و سپس افزایشی دارد. بر این اساس، تخلخل بهینه برای موانع حفره ای و موانع شیاری به ترتیب 22 و 19 درصد به دست آمد. در همه ی آزمایش ها، تله اندازی حفره ای، با 13/0 و 14/0 درصد به ترتیب در غلظت های 10 و 20 درصد، بیشتر از شیاری بود. علاوه بر این، با افزایش زاویه، مقدار تله اندازی کاهش یافت و مقدار آن در شیاری نسبت به حفره ای به ترتیب با ضریب همبستگی هایی برابر 961/0 و 937/0، بیشتر مشاهده شد. اثر عمده موانع، کاهش سرعت و ایجاد کندی جریان تشخیص داده شد که متوسط سرعت در حفره ای 62/3 درصد بیشتر از شیاری به دست آمد. بر مبنای نتیجه ها، در شرایط مشابه، همواره موانع حفره ای عملکرد بهتری از موانع شیاری دارند.