بررسي تاثير شيب بر جريانهاي ثانويه در مقاطع مركب با استفاده از مدل دو بعدي مومنتم در عرض

An Investigation of the Influence of Longitudinal Channel Slope on Secondary Currents in Compound Channels Using 2 D momentum Model

بررسي جريان‌هاي ثانويه به دليل تاثيري كه بر هيدروليك جريان دارند، مهم هستند. عليرغم ناچيز بودن جريان‌هاي ثانويه نسبت به جريان‌هاي پايه به دليل تاثير بر مقاومت جريان به ‌خصوص درمقاطع مركب مطالعه آنها از اهميت زيادي برخوردار است. منشاي اصلي اين جريان‌ها از تفاوت تنش برشي بين لايه‌هاي سيال است. در مقاطع مركب به دليل تفاوت سرعت جريان بين كانال اصلي و كرانه سيلابي، تنش‌ برشي در داخل لايه‌هاي سيال به ‌وجود مي‌آيد كه باعث شكل‌گيري جريان‌هاي ثانويه‌اي در اين ناحيه مي‌شود. در مقاله حاضر با استفاده از اندازه‌گيري سرعت متوسط عمقي جريان در عرض‌هاي مختلف و همچنين تخمين سرعت متوسط عمقي با استفاده از يك مدل دو بعدي متوسط‌گيري شده در عمق ، اقدام به واسنجي ضريب جريان‌هاي ثانويه شده است. نتايج نشان داد با تغيير شيب‌ مقدار جريان‌هاي ثانويه در حدود 2/1 تا 8/1 ثابت است و لزوجت گردابي نيز تقريباً در محدوده 08/0 تا 18/0 ثابت است و شيب تاثير قابل توجهي بر مقدار جريان‌هاي ثانويه ندارد.

Secondary flow investigation could be regarded as an important issue in open channel flow, in spite of its lower quantity compared to the base flow in the water course. It should be given special consideration because of the influence on some hydraulic factors in open channel, specifically in compound channels. In compound channelsʹ due to the difference in the flow velocity of the main channel and that of the floodplain, shear stress in inner layers of fluid increases which aid in developing secondary flow in the area. With regard to the nature of turbulent flow and shear stress, direct measurement of shear and secondary flow requires special laboratory instruments and techniques, while it has little practical importance. In this paper, by using simple available techniques, depth averaged flow characteristics were compiled and used along with two dimensional Shiono-Knight depth average model. The results indicated that the longitudinal slope does not affect the secondary flow and the eddy viscosity