بررسي رفتار هيدروليكي جريان هاي شعاعي سطح آزاد در محيط هاي متخلخل درشت دانه

با انتقال جريان از حالت آرام به انتقالي و يا آشفته، عدد رينولدز از مقدار بحراني خود فراتر رفته و قانون دارسي اعتبار خود را از دست مي دهد. حركت سيال در چنين شرايط فيزيكي به جريان هاي غيردارسي موسوم است. مطالعات نشان مي دهد رابطه فورش هايمر، كارايي لازم را در تحليل رفتار هيدروليكي جريان هاي شعاعي سطح آزاد ندارد. زيرا در اين نوع جريان ها علاوه بر دو پارامتر سرعت و گراديان هيدروليكي، متغيرشعاع نيز به دليل تغييرات سطح مقطع بايد به عنوان يك پارامتر مستقل در نظر گرفته شود. در اين مقاله به منظور بررسي تحليل جريان هاي غير خطي شعاعي با سطح آزاد و معرفي رابطه اي سازگار با اين نوع جريان ها، از يك مدل آزمايشگاهي شامل نوعي مصالح درشت دانه استفاده شده است. مدل مورد نظر به صورت نيم استوانه، شرايطي را فراهم مي آورد كه جريان شعاعي به سمت مركز يك چاه امكان پذير شود. سپس با سه روش متفاوت تفاضل شعاع هاي متوالي، ثابت گرفتن شعاع كوچك و شعاع بزرگ، گراديان هيدروليكي در نقاط مختلف مدل آزمايشگاهي به دست آمده است. نهايتا با استفاده از داده ها ي (رگرسيوني) اندازه گيري شده در آزمايشگاه و تحليل نتايج، رابطه اي معرف رفتار جريان شعاعي سطح آزاد پيشنهاد شده است. صحت سنجي رابطه پيشنهادي با استفاده از داده هاي آزمون نشان مي دهد رابطه معرفي شده در محدوده داده هاي مورد استفاده، از اعتبار مناسبي برخوردار است.