آزمايش كانال روباز :(بررسي جريانهاي مختلف در يك كانال)

نام فایل :

آزمايش كانال روباز :(بررسي جريانهاي مختلف در يك كانال)

فرمت : word

تعداد صفحات : 18

توضیحات

مقدمه :

جريان با سطح آزاد معمولاً به جرياني از مايعات اطلاق مي شود كه قسمتي از آن به نام سطح ازاد صرفاً تحت فشار معيني باشد . جريان در اقيانوسها و رودخانه ها و نيز جريان مايعات در لوله هايي كه كاملاً پر نشده اند جريان با سطح آزاد هستند كه در آنها قسمتي از مرز جريان تحت فشار اتمسفر قرار دارد . جريان در كانالهاي روباز انواع بسيار متنوعي دارد . از جريان آب بر روي سطح يك زمين شخم زده در هنگام بارندگي شديد تا جريان با عمق ثابت در يك كانال منشوري بزرگ . اين جريانها را مي توان به انواع دائمي و غيردائمي يكنواخت و غيريكنواخت تقسيم بندي كرد . جريان دائمي يكنواخت جرياني است كه دبي آن در طي زمان و عمق آن در طول كانال تغيير نمي كند . اين نوع جريان در كانالهاي منشوري بسيار طويل رخ مي دهد . در چنين كانالهايي پس از طي مسافتي ، نيروي مقاوم اصطكاك با نيروي محرك جاذبه ثقل برابر شده سرعت جريان به سرعت حد مي رسد . از آن پس يك جريان يكنواخت يعني جرياني با عمق و سرعت ثابت برقرار مي شود كه در آن افت ارتفاع اصطكاكي با افت ارتفاع هندسي سبز كانال برابر است . عمق جريان دائمي يكنواخت را عمل نرمال گويند . جريان دائمي غيريكنواخت جرياني است كه دبي آن در طي زمان تغيير مي كند .اما عمق آن در طول كانال تغيير مي نمايد . اين نوع جريان در كانالهاي غيرمنشوري و سطوحي ابتدايي و انتهايي كانالهاي منشوري رخ مي دهد . جريان غيريكنواخت را اصطلاحاً جريان متغير ناميده اند . جريان هاي متغير را مي‌توان به دو دسته متغير تدريجي و متغير سريع تقسيم بندي كرد . در جريان تدريجي عمق يا مقطع جريان تدريجاً تغيير مي كنند . در جريان متغير سريع ، سرعت و عمق جريان در فاصله كوتاهي از طول كانالهاي سريعاً تغيير مي كنند ، مانند جريان در يك تبديل ، جريان غيردائمي يكنواخت بندرت رخ مي دهد . جريان غيردائمي غيريكنواخت فراوان است اما تحليل آن مشكل است .

اگر سرعت جريان كمتر از سرعت انتشار يك موج كوچك در كانال باشد بطوريكه اغتشاشهاي كوچك در خلاف جهت جريان بالا دست حركت كنند و شرايط جريان در بالادست تغيير دهند ، جريان را كند يا دوخانه اي گويند . در اين نوع جريان ، شرايط بالادست متاثر از پايين دست است ، به عبارت ديگر ، جريان از پايين دست كنترل مي‌شود . اگر سرعت انتشار امواج باشد بطوريكه اغتشاشهاي كوچك همراه با مايع به پايين دست رفته شوند جريان را تند يا سيل آسا گويند . در اين نوع جريان تغييرات كوچك در شرايط پايين دست ، شرايط بالادست را تغيير مي دهد . به عبارت ديگر جريان از بالا دست كنترل مي شود . اثر سرعت جريان با سرعت انتشار امواج كوچك برابر باشد جريان را بحراني گويند . براي طبقه بندي فوق از اصطلاحات زير بحراني و فوق بحراني نيزاستفاده مي شود . جريان كند كه سرعت آن از سرعت بحراني كمتر است را زير بحراني و جريان تند كه سرعت آن از سرعت بحراني بيشتر است را فوق بحراني گويند . سرعت دروني كانال صفر است و عموماً با افزايش فاصله از آن افزايش مي يابد ، سرعت حداكثر كه در روي سطح ازاد بلكه پايين تر از آن و معمولاً به فاصله اي حدود 05/0 تا 25/0 عمق از آن رخ مي دهد . سرعت متوسط در روي يك خط قائم را با اندازه گيري سرعت جريان در 6/0 عمق تعيين مي كنند .