بررسی آستانة نهشته شدن و حرکت دانه‌های رسوبی در مجاری باز جدارصلب

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

چکیده

مجاری باز جدار صلب در انتقال آب سامانه‌های زهکش سطحی، فاضلاب و سایر موارد کاربردهای زیادی دارند. به منظور طراحی بهینه و اقتصادی مقطع آنها، بررسی حرکت دانه‌های رسوبی از اهمیت بالایی برخوردار است. در این تحقیق از داده‌های آزمایشگاهی آستانة نهشته شدن و آستانة حرکت رسوبات در مجاری باز صلب استفاده شده است. با به کارگیری روش سرعت بحرانی، روابط جدیدی برای آستانة نهشته شدن در کانال‌های با مقاطع دایره‌ای، مستطیلی وU شکل و همچنین رابطة جدیدی برای آستانة حرکت رسوبات در کانال با کف V شکل ارائه گردید. این روابط با روابط موجود برای آستانة حرکت رسوبات در مجاری باز صلب و متحرک مقایسه شده است. این تحقیق تفاوت بین دو پدیدة آستانة نهشته شدن و آستانة حرکت ذرات رسوبی در کانال ها را مشخص می‌کند. در اینجا، تأثیر شکل مقطع کانال بر آستانة نهشته شدن و آستانة حرکت رسوبات در کانال‌های صلب نیز بررسی شده است. نتایج نشان می‌دهد که در شرایط یکسان، روابط آستانة نهشته شدن در بین سه نوع مجرای باز صلب با شکل مقطع های مستطیلی، دایره‌ای وU شکل، کانال مستطیلی به کمترین سرعت بحرانی و کانال U شکل به بیشترین سرعت بحرانی نیاز دارند. این نتیجه تأثیر شکل مقطع کانال را برای آستانة نهشته شدن رسوبات در این نوع مقاطع کانال‌ها بیان می‌کند. به دلیل کمبود داده‌های در دسترس، نتایج این تحقیق به منظور توسعة مدل‌های عددی در مجاری باز صلب می‌تواند مفید باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation on Incipient Deposition and Incipient Motion of Sediment Particles in Rigid Boundary Channels

نویسندگان [English]

  • Mirjafarsadegh Safari
  • Mirali Mohammadi
  • Gholozar Gilanizadehdizaj
چکیده [English]

Rigid boundary channels are widely used as water conveyors in surface drainage, sewers and other systems. In order to do optimum and economic design, consideration of the movement of sediment particles is quite important. In this research, experimental data of incipient deposition and incipient motion of sediment particles are used. Applying critical velocity approach, new equations for incipient deposition of sediment particles in rigid boundary channels having circular, rectangular and U-shaped cross sections and also a new incipient motion equation for a V-shaped cross section are presented. These equations are compared with available equations given by critical velocity approach for incipient motion of sediment particles in rigid and loose boundary channels. The present research reveals the difference between incipient deposition and incipient motion, indeed. Herein, the effect of cross sectional shape on incipient deposition and incipient motion of sediment particles in rigid boundary channels are also considered. Analysis of the results using the estabilished equations for incipient deposition of the sediment particles in channels with different cross section shapes shows that rectangular channels require a lower critical velocity and U-shaped channels need a higher amount. This result clearly states the effect of cross sectional shape on incipient deposition for sediment particles in rigid boundary channels. Because of the lack of available data, the present analysis can be usefull for developing numerical models in rigid boundary channels. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Critical velocity
  • Cross sectional shape
  • Incipient deposition
  • Incipient motion
  • Rigid boundary
  • Sediment particle