جریانهای متغیر مکانی با افزایش بده در مجاری غیر منشوری:معادله دینامیک،حل عددی و مقایسه آزمایشگاهی

Abstract

کانالهای جانبی کاربردهای وسیعی در سدهای مخزنی،شبکه های انتقال و توزیع آب،تأسیسات تصفیه آب و فاضلاب و در مجاری زهکشی سطحی مناطق شهری دارد . نوع جریان در کانال جانبی ، جریان متغیر مکانی با افزایش بده است و پروفیل سطح آب ایجاد شده در آن از فاکتورهای مهم طراحی است. به همین دلیل و به منظور پایین انداختن رقوم سطح آب در کانال،معمولاً عرض کف آن را در جهت جریان افزایش میدهند. این امر باعث میشود که کانال مقطع غیرمنشوری پیدا میکند. اگرچه گفته میشود که معادله هایی که تاکنون برای این نوع جریان ارائه شده اند قابل کاربرد در مجاری منشوری و غیرمنشوری هستند،نتایج این تحقیق نشان داد که جواب روشهای موجود به موقعیت مقطع کنترل و عمق آن حساسیت دارد. در این مقاله،فرم جدیدی از معادله دیفرانسیلی حاکم بر جریانهای متغیر مکانی با افزایش بده بر پایه قانون بقای اندازه حرکت و با منظور نمودن ترمهای اساسی مربوط به غیرمنشوری بودن مقطع،ارائه شده است. همچنین حل عددی معادله پیشنهادی به وسیله روش نیوتن- رافسون تشریح شده و نتایج حل آن با مشاهدات آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته است. انطباق مطلوب نتایج عددی با مشاهدات آزمایشگاهی صحت معادله پیشنهادی را نشان میدهد .