بررسی تاثیر تغییرات ابعاد هندسی و نوع جریان در حوضچه های ترسیب بر دبی خروجی رسوب

فصلنامه علمی تخصصی مهندسی آب

مقاله 4، دوره 6، شماره 4، اسفند 1397، صفحه 265-274   

نویسندگان

ابراهیم نوحانی^* ؛ فضل اله جلیلیان

گروه عمران، واحد دزفول، دانشگاه آزاد اسلامی، دزفول، ایران

چکیده

حوضچه­ های پیش ته نشینی از اجزاء مهم و اصلی در فرآیند تصفیه آب به شیوه متعارف به شمار می­روند. به دلیل هزینه بسیار زیاد ساخت این حوضچه ­ها که در حدود 30% کل هزینه تصفیه­ خانه­ های آب را به خود اختصاص می ­دهد، مدلسازی و عملکرد بهینه حوضچه ­های ترسیب بسیار حائز اهمیت است. در حوضچه­ های ترسیب به دلیل وجود گرادیان های مختلف سرعت، نواحی مختلفی از جریان از جمله جریانات ثانویه و چرخشی بوقوع می پیوندد. اولین گام برای بهینه سازی حوضچه های پیش ته نشینی ، محاسبه صحیح میدان سرعت و حجم نواحی چرخشی می­ باشد. در این پژوهش، شبیه سازی عددی جریان در یک حوضچه مستطیلی مورد بررسی قرار گرفته و معادلات پیوستگی و ناویر استوکس با استفاده از نرم افزار SSIIM2 حل می ­شوند. شبیه سازی جریان در حالت سه­ بعدی و با استفاده از مدل آشفتگی k-ε استاندارد انجام شده و پروفیل­ های سرعت جریان در مقاطع مختلف حوضچه ترسیب با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است که مقایسه این نتایج مطابقت خوبی را بین آنها نشان می­ دهد. پس از این مرحله، به منظور بررسی  نحوه رسوبگذاری در حوضچه ترسیب ، معادله پخش و انتقال غلظت رسوب به صورت همزمان با معادلات حاکم بر هیدرولیک جریان حل می­ شود و در پایان تاثیر تغییرات ابعاد هندسی و نتایج توزیع قائم پروفیل­ های غلظت رسوب در مقاطع مختلف حوضچه با نتایج آزمایشگاهی و عددی سایر محققین مقایسه شده که نشانگر انطباق مناسب نتایج عددی با نتایج آزمایشگاهی بوده و توانایی بالای این مدل عددی را در پیش بینی توزیع پروفیل­های غلظت رسوب در حوضچه­ های ترسیب نشان می­ دهد.

کلیدواژه‌ها

حوضچه‌های ترسیب؛ پروفیل سرعت جریان؛ توزیع غلظت رسوب؛ نرم افزار SSIIM2؛ مدل آشفتگی k-ε استاندارد

مراجع