بررسی پروفیل غلظت در جریان چگال میان گذر

جریان های چگال که اغلب جریان گرانشی یا شناوری نامیده می شوند جریان هایی هستند که به سبب اختلاف چگالی بین جریان و سیال پیرامون آن اتفاق می افتند. وقتی یک جریان چگال در یک سیال لایه بندی به سطح شناوری خنثی برسد، از کف جدا می شود و داخل سیال پیرامون نفوذ می کند. در این مطالعه برای بررسی رفتار جریان چگال در محیط پیرامون لایه بندی شده، آزمایش هایی انجام شد. این آزمایش ها با 4 دبی 1، 5/1، 2 و 5/2 لیتر بر ثانیه و 4 غلظت 5، 10، 15 و 20 گرم بر لیتر که به ترتیب جریان هایی با چگالی 2/1003، 3/1006، 4/1009 و 5/1012 گرم بر لیتر ایجاد می کردند، روی شیب 5/2 درصد انجام شد. لایه بندی با استفاده از مخلوط آب و نمک با گرادیان غلظت عمقی ایجاد شد. برای ایجاد جریان چگال از ذرات سیلیس با قطر متوسط 8 میکرون و وزن مخصوص 673/2 گرم بر سانتی متر مکعب استفاده شد و برای بررسی پروفیل غلظت، غلظت جریان چگال در سه مقطع در طول فلوم با فواصل 3 سانتی متری در عمق با استفاده از سیفون برداشت شد. مشاهدات آزمایشگاهی نشان داد که جریان چگال بعد از جدا شدن از بستر تقریبا بصورت افقی در سیال پیرامون پیش می رود و چگالی سیال پیرامون در زیر نقطه جدایی کاهش می یابد. اندازه گیری ها در این مطالعه نشان داد که با افزایش غلظت، عمق غلظت بیشینه و ضخامت جریان کاهش می یابد و با افزایش دبی ضخامت جریان ثابت می ماند.