علوم آب و خاک

---

در مقاله حاضر به بررسی و تجزیه و تحلیل پروفیل‌های سرعت در جریان غلیظ تحت شرایط متغیری از شیب کف، دبی و غلظت جریان غلیظ و کشش سیال پیرامون پرداخته شده است. آزمایش‌ها در فلومی شیب‌پذیر با استفاده از محلول آب و نمک به عنوان جریان غلیظ صورت گرفت. نتایج نشان داد که اعمال هر یک از شرایط فوق تأثیر بسزایی بر مشخصه‌های مهم پروفیل‌های سرعت دارد. در ادامه نیز پروفیل‌های بدون بعد جهت بررسی و مقایسه آنها در رژیم‌های زیربحرانی، بحرانی و فوق بحرانی استخراج شدند که نتایج نشان داد در حالت فوق بحرانی ضخامت پروفیل‌ها عموماً بیشتر است که به دلیل کشش بیشتر سیال پیرامون می‌باشد. هم‌چنین ضرایب روابط پروفیل‌های سرعت در نواحی جت و دیواره استخراج شدند که تطابق خوبی با اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی را نشان دادند. نسبت مشخصه‌های پروفیل‌های سرعت به یکدیگر نیز جهت درک بهتر ساختار پروفیل‌ها در جریان غلیظ محاسبه شدند

---

نقطه غوطه‌وری هنگامی روی می‌دهد که در برخورد جریان غلیظ با سیال ساکن، جریان غلیظ به‌درون سیال ساکن نفوذ کرده باشد. در این تحقیق پارامترهای هیدرولیکی جریان غلیظ و هم‌چنین شیب بستر سیال ساکن که بر نقطه غوطه‌وری تأثیر گذار هستند، تحت شرایط دو مدل‌ تلاطمی استاندارد و RNG (که در سراسر متن به اختصار مدل استاندارد و RNG از آنها یاد خواهد شد) با استفاده از مدلFlow-3D مورد بررسی قرار گرفته‌اند. در این تحقیق ابتدا یک مدل فیزیکی ساخته شد و آزمایش‌های مختلف- در مجموع 36 آزمایش در آن انجام گردید. سپس با استفاده از مدل Flow-3D ارتفاع نقطه غوطه‌وری برای شرایط آزمایشگاهی موجود تحت شرایط دو مدل آشفتگی مذکور شبیه‌سازی شد. بررسی مقایسه‌ای نشان داد که عمق غوطه‌وری برآورد شده تحت مدل آشفتگی RNG نسبت به مدل استاندارد، به مقادیر اندازه گیری شده آزمایشگاهی نزدیک‌تر می‌باشد. این در حالی است که در شیب 12 درصد مدل RNG مقدار 28/12 درصد و مدل استاندارد حدود 30 درصد نتایج را بیشتر از داده‌های آزمایشگاهی پیش‌بینی نموده است. در مجموع برای کلیه شیب‌ها به‌طور متوسط نتایج حاصل از مدل تلاطمی RNG، 5/10 درصد و نتایج حاصل از مدل استاندارد 27 درصد بیشتر از مقادیر اندازه‌گیری شده می‌باشد. با توجه به بررسی آماری انجام شده مشخص گردید که مدل تلاطمی RNG به‌طور کلی نتایج ارتفاع غوطه‌وری را با دقت رضایت ‌بخشی نسبت به مدل استاندارد تخمین می‌زند.

---