پيش‌بيني رژيم هاي حاكم بر جريان تخليه سطحي فاضلاب چگال در مقايسه با نتايج مدل شبيه‌ساز كرميكس

Prediction of Flow Pattern in Surface Discharge of Negatively Buoyant Wastewater Compared with the Results from CORMIX Model

زمينه و هدف: تخليه فاضلاب‌هاي سنگين توليدي در مناطق ساحلي در دريا از طريق كانال‌هاي ساحلي روشي متداول در دفع اين پساب‌ها در محيط‌زيست محسوب مي‌گردد. جريان‌هاي تخليه‌اي بسته به شرايط تخليه و محيط پذيرنده الگوهاي متفاوتي خواهند يافت. در اين تحقيق سه الگوي جريان جت آزاد، جت چسبيده به كرانه و پلوم كه در مطالعه‌هاي آزمايشگاهي و ميداني مختلف گزارش گرديده، در نظر گرفته شده است. D-CORMIX يك مدل شبيه‌ساز رايانه‌اي است كه براي مدلسازي اختلاط فاضلاب‌هاي چگال در تخليه جريان به پيكره‌هاي آبي توسعه داده شده است. اين مدل براي تعيين الگوي حركتي جريان در تخليه سطحي از مباني مربوط به فاضلاب‌هاي شناور بهره مي‌گيرد. ازاينرو به نظر مي ­آيد با‌ مقايسه مشاهدات آزمايشگاهي الگوهاي حركتي فاضلاب چگال با نتايج D-CORMIX تفاوت‌هاي قابل توجهي حاصل شود. روش بررسي: مدل D-CORMIX تحت شرايط مختلف محيطي و تخليه اجرا گرديد. همين شرايط عينا با استفاده از يك فلوم آزمايشگاهي كه براي شبيه‌سازي تخليه سطحي جريان‌هاي چگال از كانال‌هاي مستطيلي توسعه داده شده، شبيه‌سازي گرديد. يافته ها: الگوهاي جريان استخراج شده از اجراي مدل D-CORMIX و مشاهده‌هاي آزمايشگاهي هريك جداگانه در قالب يك نمودار بي‌بعد كه محورهاي افقي و قايم آن در برگيرنده مجموع شرايط آزمايش ­اند توسعه داده شد و محدوده وقوع هر الگو تعيين گرديد. نتيجه گيري: موارد اختلاف دو نمودار به همراه علل آن مورد بحث و بررسي قرار گرفت.

Background and Objective: Surface discharge of dense jet produced in coastal areas is considered as a common way for the disposal of brine in marine environment. Discharging flow patterns varies depending on the characteristic of discharge and receiving ambient water. Three flow patterns: free jet, shoreline attached jet and plume that have been reported in various field and laboratory studies are considered in this research. D-CORMIX is a computer simulation model that is used for the simulation of entrainment and mixing of negatively buoyant flow into water bodies. This model uses the principals of motion for bouyant flow to determin the flow patern in surface discharge. Thus, it seems that significant differences could be observed by comparing the experimental results of flow configurations for dense discharge using D-CORMIX. Method: D-CORMIX model was run for different discharge and ambient conditions. Same conditions simulated with a flume in a laboratory especially designed for the investigation of dense surface discharge from a rectangular channel. Results: The flow pattern predicted from running D-CORMIX model with laboratory observation was developed separately in non-dimensional diagrams in a way that vertical and horizontal cordinates showed the range of experimental conditions, to identify the area that each flow patern happens. Conclusion: Finanly, the differences between two diagrams and the reasons are discussed.