برآورد تنش برشی در کانال¬های ذوزنقه¬ای روباز با جداره صاف با کاربرد نگاشت همدیس

Abstract

تنش برشی متوسط بستر و دیواره­ها برای کانال با مقطع ذوزنقه­ای شکل دارای جداره صاف از حل توأم معادلات پیوستگی و اندازه حرکت بدست آمده­اند. با استفاده از نگاشت همدیس، خطوط جریان و هم پتانسیل برای مقطع ذوزنقه­ای با شیب دیواره (1:1) بدست آمد و روابطی برای تعیین سهم بستر از تنش برشی کل ارائه ­شد. در تقریب اول با صرف نظر از اثرات جریان­های ثانویه و فرضی ثابت بودن لزجت گردابی، روابطی برای تعیین تنش برشی متوسط ارائه ­شد. مقایسه روابط بدست آمده با داده­های آزمایشگاهی نشان می­دهد این روابط در برآورد مقادیر تنش برشی متوسط بستر و دیواره به ترتیب و به طور متوسط به مقدار 20%+ و 24%- تفاوت دارند. در تقریب دوم با در نظر گرفتن اثرات جریان­های ثانویه و لزجت گردابی متغیر و سایر عوامل پیش­بینی نشده با استفاده از نتایج آزمایشگاهی ضرایب تصحیحی برای محاسبه درصد سهم بستر در نظر گرفته ­شد. مقایسه روابط بدست آمده با داده­های آزمایشگاهی نشان می­دهد روابط بدست آمده بطور میانگین با خطای استاندارد 2/1% و ضریب تعیین 993/0 انطباق بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارند.