توصیف احتمالاتی انتقال بار بستر بعد از آستانه در یک بررسی آزمایشگاهی با استفاده از روش ردیابی سرعت ذره

حرکت رسوب با اهمیت فراوانی که در مهندسی و علم هیدرولیک دارد فیزیک کاملا شناخته شده ای ندارد. نادیده گرفتن حرکت نوسانی و طبیعت ناپیوسته انتقال بار بستر، کاربرد روابطی که بر این اساس برای تخمین بار انتقال رسوب ارایه شده اند را دچار چالش کرده است. این پژوهش سعی دارد حرکت غیر معلق (حرکت بار بستر) یک ذره با وزن های متفاوت را در شرایط مختلف جریان با استفاده از تکنیک های رهگیری ذره، مورد کاوش قرار دهد و آن را در قالب توابع توزیع احتمالاتی توصیف کند. با مشخص شدن رفتار آماری در رابطه با عامل یا عوامل موثر انتقال در رژیم های مختلف انتقال رسوب، می توان اظهار نظر دقیق تری داشت. در این راستا با استفاده از تکنیک رهگیری ذره (PTV)، موقعیت ذره در هر سری آزمایش مشخص شد. در نهایت با محاسبه سرعت لحظه ای ذره توابع توزیع احتمالاتی مختلف بر داده ها برازش داده شد تا بهترین تابع با توجه به معیار سنجش آماری کولموگروف-اسمیرنوف انتخاب شود. نتایج نشان داد که انتقال ذره در اعداد رینولدز پایین جریان از تابع توزیع لوگ-نرمال و در اعداد رینولدز جریان بالا از تابع توزیع نرمال تبعیت می کند. با توجه به اهمیت کاربرد نتایج در مهندسی، به دلیل اینکه قالب پژوهش، قالب آماری و توصیف پدیده تصادفی بوده است می توان با در نظر گرفتن شرایط مختلف جریان (اعداد رینولدز) احتمال وقوع سرعت ذرات را با استفاده از توابع توزیع ارایه شده، تخمین زد. همچنین نتایج این پژوهش در شرایط هیدرولیکی مشابه از جمله پژوهش های اکو-هیدرولیک قابل استفاده می باشد.