نشریه علمی هیدرولیک

نشریه علمی هیدرولیک

بررسی آزمایشگاهی ضرایب معادل رابطه فورشهایمر در محیط غیرهمگن عمودی جریان غیردارسی در مصالح سنگریزه‌ای

نوع مقاله : مقاله کامل (پژوهشی)

نویسندگان
1 ابهر خیابان 17 شهریور پلاک9
2 زنجان دانشگاه زنجان
3 دانشگاه آزاد ابهر
10.30482/jhyd.2025.524010.1735
چکیده
رفتار جریان غیردارسی درون مصالح سنگریزه‌ای به مشخصات فیزیکی سنگدانه، خواص سیال و ویژگی‌های جریان بستگی دارد. جریان غیردارسی درون محیط‌های غیرهمگن نیز به مشخصات فیزیکی هر یک از اجزاء تشکیل دهنده محیط مذکور وابسته بوده و ضرایب رابطه فورشهایمر معادل کل محیط غیرهمگن، تابعی از ضرایب مذکور هر یک از اجزاء محیط می‌باشد. پژوهش حاضر در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه زنجان در کانالی به طول ۵ متر و عرض ۳۰ سانتی متر و ارتفاع ۳۰ سانتی‌متر برای سه دانه بندی ریز،متوسط ودرشت سنگدانه‌هاانجام شده است. برای این منظور آزمایشات به تعداد 90 مورد در دبی های مختلف و شرایط همگن وغیرهمگن عمودی انجام شده است.روابط ضرایب معادل فورشهایمر محیط غیرهمگن عمودی ازسه روش مختلف برپایه رابطه بین سرعت وگرادیان هیدرولیکی تعیین شده است.درروش اول بامساوی قراردادن مجموع افت‌های هریک ازاجزای محیط باکل افت محیط غیرهمگن،درروش دوم با مساوی قرار دادن مقادیر نیروی اصطکاک هر یک از اجزا با کل نیروی اصطکاک و روش سوم که به صورت رابطه تجربی برآوردگردید و به روابط متفاوتی توسعه داده شده است. ازآنجاکه رابطه دارسی فقط درجریان آرام اعتبار دارد، در نتیجه طبق آزمایشات انجام شده درپژوهش حاضر وعدم اعتبار رابطه دارسی،جریان همواره آشفته می باشد. بررسی‌های انجام شده نشان می‌دهدکه میانگین خطای ضریب a در روش‌های اول، دوم وسوم به ترتیب 32/87، 91/87 و 41/48 درصد ومیانگین خطای ضریب bدر روش‌های اول،دوم و سوم به ترتیب 78/34، 31/32 و 24/33 درصد بوده است. میانگین خطای نسبی گرادیان هیدرولیکی برآوردشده باروش‌های اول،دوم و سوم به ترتیب 8، 77/8 و 7/5 درصد خواهد بود.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


  • تاریخ دریافت 29 اردیبهشت 1404
  • تاریخ بازنگری 31 شهریور 1404
  • تاریخ پذیرش 17 مهر 1404