مطالعه و شبيه سازي حركت و نشست ذرات كوچك تر از 200 ميكرون در سرعت هاي مختلف باد با استفاده از نرم افزار فلوئنت

مقابله با گرد و غبار نيازمند شناخت دقيق­تر عملكرد ذرات معلق در هوا و عوامل مؤثر بر آن است. به همين دليل، حركت ذرات گرد و غبار و نشست آن­ها، اهميت ويژه­اي دارد. از ميان روش­هاي مطالعه پديده­هاي مربوط به اين ذرات، شبيه­سازي به كمك رايانه به دليل هزينه كمتر و عدم نياز به تجهيزات آزمايشگاهي يا ماهواره­اي، مورد توجه است. هدف اين پژوهش، شبيه­سازي حركت و نشست ذرات گرد و غبار با اندازه بين 001/0 تا 200 ميكرون از جنس رس، تحت­تأثير سرعت باد 1، 3، 10 و 20 متر بر ثانيه بر روي زمين صاف و ساختمان­هاي فرضي با ارتفاع 6 و 12 متر مي­باشد. نرم­افزار گمبيت براي ايجاد محيط شبيه­سازي و نرم­افزار فلوئنت براي حل معادلات پيوستگي و ناويراستوكس به همراه معادلات آشفتگي به كار گرفته شده است. بر اساس نتايج، سرعت باد عاملي منفي در نشست ذرات گرد و غبار بر روي سطح زمين و ساختمان مي­باشد و اين موضوع مستقل از ارتفاع ساختمان است. در نتيجه، ذرات زير ميكرون ماندگاري بيشتري در هوا دارند و كمتر از 10 درصد نشست مي­كنند پس مي­توانند به نواحي دورتري انتقال يابند. هر چه ذرات بزرگتر باشند، مكانيزم گرانش در پديده نشست آن­ها مؤثرتر است به گونه­اي كه براي ذرات بزرگ­تر از 100 ميكرون، ميزان نشست بيش از 30 درصد به دست آمده است. در سرعت باد و اندازه ذرات يكسان، مانع سطحي 12 متري به دليل جدايش جريان از سطح و ايجاد اغتشاش، نشست را به تعويق انداخته و حتي مقدار آن را براي ذرات كوچك­تر از ميكرون به كمتر از 1 درصد كاهش مي‌دهد. نشست اين ذرات با سرعت باد تغيير نمي­كند ولي نشست ذرات بزرگ­تر از 10 ميكرون با سرعت باد رابطه عكس دارد.