مدل‌سازي دوفازي جريان چگال حاوي رسوبات چسبنده در محيط آبي به روش هيدروديناميك ذرات هموار

يكي از مطالعات مورد علاقه محققين در علم هيدروليك و مكانيك سيالات بررسي جريان‌هاي چگال حاوي رسوبات چسبنده (جريان‌هاي گل آلود) در محيط آبي است. اين نوع از جريان‌ها به علت داشتن چگالي بيشتر نسبت به آب در بستر جريان مي‌يابند و در آب بالاي خود نفوذ كرده و منجر به كدرشدن (گل‌آلود شدن) آن مي‌شوند. در مقاله حاضر اين نوع جريان‌ها به كمك شبيه‌سازي دوفازي در روش لاگرانژي هيدروديناميك ذرات هموار مدل‌سازي گشته است. براي مدل‌سازي از توسعه كد دوبعدي اسفيزيكس بهره گرفته شده است كه در آن مقادير فشار به صورت صريح و به كمك معادله حالت محاسبه مي‌شوند. همچنين براي مدل‌سازي فاز رسوبات چسبنده از مدل غيرنيوتني ويسكوپلاستيك تك رابطه‌اي هرشل بالكي پاپاناستاسيو استفاده شده است. در ادامه براي بررسي ميزان نفوذ مخلوط رسوبات چسبنده در آب زلال، از معادله نفوذ و جابجايي در توسعه كد استفاده شد. در نهايت نتايج حاصل از مدل حاضر به صورت تك‌فازي و دوفازي با مدل‌هاي آزمايشگاهي مورد مقايسه قرار گرفت. بررسي‌ها حاكي از آن است كه مدل توسعه داده شده در تحقيق حاضر به طور مطلوبي قادر به مدل‌سازي اين نوع از جريان‌ها است و مي‌تواند براي بررسي ميزان غلظت، نفوذ جريان‌هاي چگال و همچنين ميزان پيشروي آنها در محيط‌هاي آبي به كار گرفته شود.