عنوان پایان‌نامه
اثر بار بستر بر مشخصات هیدرولیکی جریان دارای بار رسوبی معلق
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-سازه های آبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6017;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 64492
- تاریخ دفاع
- ۲۵ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- رضا استخر
- استاد راهنما
- محمدحسین امید
- چکیده
- در این پژوهش، اثر حرکت بار بستر بر مشخصات جریان دارای بار معلق در یک کانال مستطیلی به طول 10 متر، عرض 2/0 متر و ارتفاع 3/0 متر و شیب ثابت 001/0 در دو حالت بستر صاف و زبر به صورت آزمایشگاهی بررسی شده است. در این پژوهش مواد رسوبی استفاده شده شامل یک نوع ماسه ریز یکنواخت با قطر متوسط 6/0 میلی¬متر به عنوان بار بستر و یک نوع رسوب ریزدانه با قطر متوسط 03/0 میلی¬متر به عنوان بار معلق در نظر گرفته شده است. وزن مخصوص تمامی ذرات معادل 6/2 است. در آزمایش¬های مربوط به بستر زبر، کف کانال با همان ذرات استفاده شده به عنوان بار بستر زبر شد. ذرات بار رسوبی معلق در غلظت¬های اسمی 96/1 تا 1/9 درصد به جریان تزریق شد. نتایج آزمایشگاهی در محدوده این پژوهش نشان داد که حرکت بار بستر در جریان بدون حضور رسوبات معلق سبب افزایش ضریب اصطکاک تا 58 درصد در بستر صاف و تا 80 درصد در بسترهای زبر می¬شود. همچنین افزایش غلظت بار رسوبی معلق بدون حضور بار بستر در بستر صاف سبب افزایش مقدار ضریب اصطکاک از حدود 3/4 تا 88 درصد و در بستر زبر به میزان 38 تا 122 درصد افزایش می¬یابد. همچنین در آزمایش‌های مربوط به بررسی اثر حضور بار بستر در جریان دارای بار معلق مشخص شد که حرکت بار بستر در بستر صاف در تمامی غلظت¬های بار معلق (96/1 تا 1/9 درصد اسمی) سبب افزایش مقدار ضریب اصطکاک از حدود 64 تا 120 درصد شد. این افزایش در بستر زبر به میزان 82 تا 136 درصد بود. در توجیه این تغییرات می¬توان گفت که بارهای رسوبی معلق و بستر با جذب اندازه حرکت از جریان سبب کاهش سرعت متوسط و افزایش سرعت برشی می¬شوند که هر دو عامل یاد شده افزایش ضریب اصطکاکی جریان را در پی خواهند داشت. با افزایش غلظت بار بستر در جریان بدون و دارای بار معلق، ضریب اصطکاک افزایش می¬یابد، به طوری که پس از رسیدن به آستانه رسوب‌گذاری و تشکیل فرم¬های بستر به مقدار ثابتی خواهد رسید.
- Abstract
- In this research the effect of bed load on the characteristics of flow with suspended load in a rectangular channel with 10 meters length, 0.2 meters wide and 0.3 meters height and constant slope of 0.001 in two conditions of smooth and rough bed in laboratory has been investigated. In this research used sediment materials contain a uniform kind of fine sand with average diameter of 0.6 millimeter as bed load and a kind of fine sediment with average diameter of 0.03 millimeter as suspended load is considered. Specific weight of all of the used materials are 2.6. In tests for rough bed, the bed was roughed with materials of bed load. The suspended load was injected to the flow with concentration of 1.96 to 9.1 percent. The laboratory results in this research showed that bed load movement in flow without suspended load will cause increase of friction factor to 58 percent and 80 percent in smooth bed and rough bed respectively. Also increase of suspended load without bed load will cause friction factor from 4.3 to 88 percent and from 38 to 122 percent in smooth bed and rough bed respectively. Also in tests refer to investigation of effect of bed load in flow with suspended load it was clarified that effect of bed load movement in smooth bed in all suspended load concentrations (1.96 to 9.1 percent) will cause increase of friction factor from about 64 to 120 percent . This increase was 82 to 136 percent in rough bed. For reason of this changes it can be say that suspended loads and bed loads cause decrease of average velocity and increase of shear velocity with absorption of momentum from the flow, that both of mentioned factors cause increase of friction factor in the flow. With increase of bed load in the flow without and with suspended load the friction factor will increase and will reach to a constant value after reaching to the aggregation threshold and making bed forms.
