بررسي پروفيل متوسط سرعت جريان در كانال روباز با بستر بسيار زبر با روش متوسط گيري مكاني-زماني

بسياري از جريان ها در طبيعت مانند جريان در رودخانه هاي كوهستاني در بسترهاي بسيار زبر جاري مي باشد. به منظور مطالعه چنين جريان هايي در مدلهاي فيزيكي از كانال روباز و يا تونل باد با بستر زبر بهره برده مي شود. در چنين شرايطي جريان نه تنها در زمان، بلكه در مكان نيز از خود نوسان هاي شديدي را نشان مي دهد. به منظور مطالعه اين نوع جريان، متوسط گيري مكاني از متوسط هاي زماني مولفه هاي سرعت رايج مي باشد. چنين متوسط گيري اصطلاحاً متوسط گيري دوگانه ناميده مي شود. از نظر تئوري مقادير متوسط دوگانه را مي توان از متوسط گيري زماني مقادير متوسط مكاني نيز به دست آورد. در مطالعه حاضر پروفيل سرعت در يك بستر زبر در شرايط مختلف جريان به كمك دستگاه PIV اندازه گيري شد. سپس به بررسي و مقايسه اثر متوسط گيري زماني-مكاني و مكاني-زماني در نتايج حاصل براي مولفه هاي سرعت و در شرايط جريان با زبري نسبي زياد بستر پرداخته شد. بررسي هاي انجام شده در اين مطالعه نشان داد كه تفاوت محسوسي مابين پروفيل هاي متوسط مكاني-زماني سرعت و زماني مكاني سرعت وجود ندارد. اين موضوع بيان گر اين واقعيت است كه در مطالعه پروفيل سرعت مي توان از متوسط مكاني-زماني و يا از متوسط زماني-مكاني بهره برد. در بررسي پروفيل هاي سرعت مشاهده شد كه پروفيل هاي سرعت متوسط دوگانه در راستاي عمق رفتاري خطي از خود نشان مي دهند كه در نزديكي بستر با تشكيل يك نقطه عطف همراه است. اين مشاهده بيان گر اين واقعيت است كه شرايط جريان با زبري نسبي زياد بسيار پيچيده بوده و رفتار آن با جريان لايه مرزي معمول به ميزان محسوسي متفاوت مي باشد