ساختار سرعت در جریان چگال میانگذر

جریانهای ثقلی که به آنها جریانهای چگال یا جریانهای غلیظ گفته میشود به دلیل اختلاف چگالی بین جریان و سیال پیرامون به وجود میآیند. اختلاف چگالی میتواند ناشی از ذرات معلق، مواد شیمیایی، مواد محلول و اختلاف درجه حرارت باشد. در مخازن سدها سیال پیرامون ممکن است دارای لایهبندی عمودی باشد. وقتی یک جریان چگال در یک سیال لایهبندی به سطح شناوری خنثی برسد از کف جدا میشود و داخل سیال پیرامون نفوذ میکند. لذا جریانهای چگال ورودی به این مخازن ممکن است بصورت میانگذر ادامه مسیر دهند. این پژوهش به بررسی آزمایشگاهی جریان چگال بصورت میانگذر در سیال پیرامون لایهبندی شده میپردازد. بررسی پروفیلهای سرعت نشان داد که جریان خود متشابه است و نوسانات سرعت حداکثر تا 5/2 برابر ضخامت جریان چگال در لایه زیرین ادامه مییابد. در سیال لایهبندی شده سرعت پیشانی بعد از افزایش کاهش قابل ملاحظهای مییابد، این بدان معنی است که لایهبندی میتواند حرکت جریان را محدود کند. افزایش غلظت و دبی در هر سه شیب سبب افزایش سرعت پیشانی جریان چگال در سیال لایهبندی شده، میشود با افزایش شیب سرعت پیشانی جریان در زیرگذر افزایش مییابد و در مرحله میانگذر تغییر شیب تاثیر زیادی روی سرعت جریان ندارد. با افزایش دبی و افزایش غلظت زمان گذر جریان کاهشمی-یابد.جریان چگال در لایهبندی ضعیفتر میتواند فاصله بیشتری را روی شیب طی کند و دیرتر از بستر جدا شود.