Wall and bed shear force in rectangular open channels

Message:
Abstract:
This paper studies the effects of velocity gradients and secondary currents on distribution of the shear force between the walls and bed of rectangular open channels. We show that neglecting the effect of secondary currents and assuming zero-shear division lines does not yield acceptable results. We, accordingly, introduce a method to determine the percentage of the total shear force acting on the walls and bed of rectangular open channels, which takes both the velocity gradients and secondary currents into account. Using the channel bisectors, along which there is no secondary flows effect, and orthogonal trajectories to isovels, along which there is no shear stress, we divide the channel cross-section into three major subsections, namely bed area, wall area, and shared area. The geometry of each subsection is derived given the location of the maximum velocity. The share of the bed and wall shear forces from the shared area are calculated afterward. The results for bed and walls shear forces agree with the experimental data with an average relative error less than 5% for regular flows and flows carrying suspended sediment. This method also provides a physics-driven range for the wall and bed shear forces which nicely covers the experimental data.
Language:
English
Published:
Pages:
3030 to 3041
magiran.com/p1923171  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!