محاسبه عمق جریان خروجی از محیط متخلخل درشت دانه با جریان شعاعی
عنوان مقاله: محاسبه عمق جریان خروجی از محیط متخلخل درشت دانه با جریان شعاعی
شناسه ملی مقاله: JR_CEEJ-53-112_012
منتشر شده در در سال 1402
شناسه ملی مقاله: JR_CEEJ-53-112_012
منتشر شده در در سال 1402
مشخصات نویسندگان مقاله:
جلال صادقیان - گروه مهندسی عمران، دانشگاه بوعلی سینا، همدان
هادی نوروزی - دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه زنجان
جلال بازرگان - دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه زنجان
خلاصه مقاله:
جلال صادقیان - گروه مهندسی عمران، دانشگاه بوعلی سینا، همدان
هادی نوروزی - دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه زنجان
جلال بازرگان - دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه زنجان
جریان عبوری از محیط متخلخل درشت دانه (جریان غیردارسی) به دو دسته جریان های موازی و جریان های شعاعی (همگرا) تقسیم بندی می شوند. در جریان های غیردارسی شعاعی برخلاف جریان های غیردارسی موازی، فشردگی جریان وجود دارد. محاسبه عمق جریان خروجی در تحلیل یک بعدی (تئوری جریان های متغیر تدریجی) و دو بعدی (حل معادله پارکین) جریان ماندگار- غیردارسی از اهمیت بالایی برخوردار است. به عبارت دیگر، عمق جریان خروجی در تحلیل یک بعدی به عنوان نقطه شروع محاسبات پروفیل سطح آب و در تحلیل دو بعدی به عنوان شرط مرزی پایین دست کاربرد دارد. طبق فرضیه استفنسون، مقدار عمق جریان خروجی از محیط متخلخل سنگریزه ای در جریان ماندگار برابر با عمق بحرانی است. درحالی که براساس بررسی های آزمایشگاهی پژوهشگران مختلف، عمق جریان خروجی از محیط متخلخل درشت دانه همواره بزرگتر از عمق بحرانی بوده و ضریبی (Γ) از مقدار مذکور است. در پژوهش های قبلی، عمق جریان خروجی از محیط سنگریزه ای در حالت موازی بررسی شده است. درحالی که در پژوهش حاضر، عمق جریان خروجی در حالت غیردارسی شعاعی برای اولین بار بررسی شده است. جریان اطراف چاه های مختلف حفاری شده نمونه ای از جریان غیردارسی شعاعی است. عمق جریان ورودی به چاه ها یا به عبارت دیگر عمق جریان خروجی از محیط متخلخل درشت دانه شعاعی در تحلیل جریان ماندگار اهمیت بسزایی دارد. در پژوهش حاضر، با استفاده از داده های آزمایشگاهی (دستگاه آزمایش نیمه استوانه ای شکل در مقیاس بزرگ و ابعاد به قطر ۶ و ارتفاع ۳ متر) ثبت شده برای ۱۰ ارتفاع مختلف آب پمپاژ شده در بالادست محیط سنگریزه ای و آنالیز ابعادی، رابطه ای جهت محاسبه ضریب مذکور (Γ) ارائه شده است. رابطه ارائه شده تابعی از عمق آب در بالادست (h) و فاصله مرکز چاه تا بالادست (R) می باشد. نتایج پژوهش حاضر بیانگر آنست که، میانگین خطای نسبی (Mean Relative Error (MRE)) بین عمق جریان خروجی ثبت شده در آزمایشگاه و عمق بحرانی برابر با ۴۳/۸۳ درصد و در حالت استفاده از رابطه ارائه شده در پژوهش حاضر جهت محاسبه عمق جریان خروجی برابر با ۵۳/۳ درصد به دست آمده است.
کلمات کلیدی: آنالیز ابعادی, جریان ماندگار, جریان غیردارسی, جریان شعاعی, عمق جریان خروجی
صفحه اختصاصی مقاله و دریافت فایل کامل: https://civilica.com/doc/1880362/