شبیه‌سازی و بررسی اثر عوامل مؤثر بر حرکت تصادفی ذرات رسوب بار بستر در جریان ماندگار

Abstract

بررسی انتقال رسوب در مقیاس حرکت ذرات باعث شناخت بهتر پدیده‌ی انتقال رسوب و تعیین نرخ آن در محیط‌های رودخانه و دریا می‌شود. ذرات رسوب به‌طور معمول به دو صورت بار معلق و بار بستر تحت تأثیر جریان و یا امواج، منتقل می‌شوند. بار بستر به‌صورت‌های لغزش، غلتش و پرش انتقال پیدا می‌کند که در میان آن‌ها پرش غالب است. در فرایند پرش عوامل متعددی تأثیرگذارند، اما به دلیل روشن نبودن کامل این عوامل، پدیده‌ی پرش ذره تاحدی تصادفی درنظرگرفته می‌شود. از جمله‌ی این عوامل می‌توان به اثر شکل ذره، محل قرارگیری آن و آشفتگی جریان اشاره نمود. در این مقاله میزان پرش ذرات و سرعت متوسط آن‌ها و تأثیر عوامل یاد شده بر آن در جریان ماندگار با استفاده از مدل ریاضی بررسی می‌شود. از عواملی که به‌طور ویژه توجه شده، تأثیر شکل ذرات و محل قرارگیری آن بر طول و سرعت پرش ذره است. هم‌چنین یک رابطه‌ی منطقی بین سرعت و زاویه اولیه‌ی پرش و محل قرارگیری آن در بستر برقرار شده است. ازنتایج مطالعات حاضر، در شناخت و تخمین دقیق‌تر رفتار و نرخ رسوب بستر استفاده می‌شود.