تحلیل تنش برشی در کانال های نیم سهموی

Abstract

<strong>پیش</strong><strong>­</strong><strong>بینی دقیق توزیع تنش برشی مرزی در کانالهای روباز در بسیاری از مسائل مهندسی نظیر طراحی کانال­های پایدار، محاسبات مربوط به افت انرژی و رسوب­گذاری در کانال­ها حائز اهمیت می­باشد. مطالعه­های حاضر به بررسی چگونگی توزیع تنش­برشی در کانال­های نیم سهموی به دو روش انرژی و مومنتم و تغییرات آن در شرایط مختلف هیدرولیکی پرداخته است. برای تعیین تغییرات تنش­برشی موضعی به روش انرژی از لوله پرستون با قطر خارجی چهار میلی­متر مجهز به سلول­های حساس به فشار دینامیک استفاده گردید. برای تبدیل فشار قرائت شده به تنش­برشی از منحنی کالیبراسیون پتل استفاده شد. برای اندازه­گیری مستقیم تنش­برشی کل به روش مومنتم از روش فلوم لبه چاقویی استفاده شد. در نهایت روابطی برای تخمین تنش­برشی در جدارهای صاف و زبر در کانال­های نیم سهموی ارائه گردید. نتایج نشان دهنده این موضوع می­باشد که تنش­برشی جداره کانال در شرایط بستر صاف و زبر به­ترتیب به­طور متوسط 7/3 درصد و 6/4 درصد بیش از تنش بستر می­باشد. هم­چنین اندازه­گیری تنش­برشی جداره و بستر به روش مومنتم در شرایط جداره صاف و زبر به­طور متوسط مقادیر تنش برشی را 7/2 درصد و 85/5 درصد بیش از روش انرژی نشان می­دهد. </strong>