اندازه گیری جریان روی شیب تند با استفاده از سرعت سنجی بزرگ مقیاس تصویری ذرات LSPIV

اندازه گیری جریان در آبراهه های روباز همواره یکی از مهم ترین موضوعات مد نظر متخصصین علم هیدرولیک بوده است. به منظور اندازه گیری دبی در آبراهه ها به روش سرعت-مساحت اندازه گیری سرعت متوسط جریان ضرورت دارد. اما به کارگیری روش های تماسی مثل استفاده از مولینه برای اندازه گیری سرعت همیشه میسر نیست و در مواقع سیلاب و هم چنین برای جریان های کم عمق استفاده از این روش ها امکان پذیر نمی باشد. رویکردی که اخیرا به عنوان یک گزینه غیرتماسی برای اندازه گیری جریان در مجاری روباز مورد توجه قرار گرفته است استفاده از روش های سرعت سنجی مبتنی بر تصویربرداری از سطح جریان می باشد. از جمله این روش ها گونه ای از روش PIV  موسوم به LSPIV است که به دلیل حذف ضرورت استفاده از لیزر طرفداران زیادی پیدا کرده است. در این مطالعه برای اندازه گیری میدان دو بعدی سرعت روی سطح جریان فوق بحرانی پر شیب و توربولنت از LSPIV بهره گیری شد. از داده های سرعت حاصله برای محاسبه شاخص سرعت (VI) که برای تبدیل سرعت سطحی به سرعت متوسط مقطع و اندازه گیری دبی جریان به کار می رود استفاده گردید و تاثیر تغییرات استغراق نسبی در سه شیب مختلف روی این شاخص بررسی شد. هم چنین میدان سرعت سطحی متوسط زمانی برای استغراق های مختلف به صورت کمی مقایسه شد. مقادیر شاخص سرعت به دست آمده در این تحقیق در محدوده 612/0 تا 784/0 با مقدار متوسط 701/0 هستند که این مقدار متوسط با مقدار متداول 85/0 حدود 17 درصد اختلاف دارد. در پایان نیز روابطی برای برآورد مقدار شاخص سرعت و متعاقبا دبی جریان با استفاده از استغراق نسبی پیشنهاد و ملاحظه گردید که روش پیشنهادی منجر به برآورد قابل قبول مقادیر دبی می شود.