تأثير مدت‌زمان و فركانس اندازه‌گيري سرعت‌سنج صوتي بر محاسبه مشخصات جريان آشفته

دستگاه سرعت‌سنج صوتي يكي از مناسب‌ترين دستگاه‌ها براي اندازه‌گيري مشخصات جريان است. تعيين مدت‌زمان و فركانس مناسب برداشت داده به‌نحوي‌كه پارامترهاي مختلف با كم ترين درصد خطا محاسبه شوند، اهميت بالايي دارد. هدف اين پژوهش تعيين حداقل فركانس و مدت‌زمان داده‌برداري براي تعيين پارامترهاي هيدروليكي بود تا موجب صرفه‌جويي در هزينه تهيه دستگاه‌ها و مدت‌زمان انجام آزمايش شود. بدين منظور، مشخصات سه‌بعدي و لحظه‌اي جريان زيربحراني، با فركانس‌هاي 200، 100، 25، 5 و 1Hzو مدت‌زمان 3min در كانالي با نسبت عرض به عمق جريان كوچك‌تر از 5 اندازه‌گيري و مقادير متوسط سرعت‌هاي طولي، عرضي، عمودي، تنش برشي، شدت آشفتگي و تنش برشي رينولدز محاسبه شد. نتايج نشان داد كاهش درصد خطا مستقل از تعداد داده‌هاي برداشت‌شده است و وابستگي آن به مدت‌زمان و فركانس برداشت داده، است. براي اندازه‌گيري مقادير متوسط سرعت، دستگاه‌هاي با فركانس 1Hz و مدت‌زمان داده‌برداري حداقل 50sمناسب است. براي تعيين سرعت برشي به روش قانون لگاريتمي، كاهش فركانس و مدت‌زمان داده‌برداري باعث ايجاد خطاي حداكثر 13% مي‌شود. براي اندازه‌گيري مؤلفه‌هاي آشفته جريان مانند شدت آشفتگي و تنش برشي رينولدز، فركانس اندازه‌گيري تا 25Hz مناسب است و حداقل مدت‌زمان داده‌برداري براي درصد خطاي كمتر از 10% بين 50 تا 70s است.