بررسي اثر دماي آب بر مشخصات ميدان جريان آشفته در درزه انحلال پذير با استفاده از نرم افزار Flow3D

با توجه به اهميت مصالح كارستي، اين پژوهش به بررسي ميدان جريان آشفته در يك درزه پرداخته است. با توجه به اينكه محيط هاي كارستي، انحلال پذير هستند بنابراين درزه و تركي كه در معرض جريان قرار دارند، در حال گسترش مي باشند. با توجه به اينكه مدل كردن درزه در مدل آزمايشگاهي، كاري دشوار است در اين تحقيق با استفاده از مدل عددي با نرم افزار Flow3D به بررسي ميدان جريان در يك درزه عريض و صلب پرداخته شده است. پارامترهاي متعددي هستند كه بر ميزان انحلال كارست تاثير گذارند ولي طبق تحقيقات گذشته، همانطور كه گفته شد تغيير شرايط جريان از آرام به آشفته تاثير چشمگيري بر انحلال پذيري محيط هاي كارستي دارد. درزه مدل سازي شده، يك درزه صلب همراه با جريان هايي با دماهاي متفاوت است. در اين مدل سازي، طول، عرض و ضخامت درزه ثابت و نسبت عرض به ضخامت طوري در نظر گرفته شد كه درزه موردنظر يك درزه عريض به حساب آيد و هد جريان نيز در تمام مدل ها برابر 1 متر بود. نتايج نشان داد در محل ورودي به درزه، سرعت متوسط جريان ورودي به آن نيز با افزايش دماي آب افزايش يابد و در دماهاي كمتر، بدليل نزديك بودن پروفيل سرعت به حالت توسعه يافته و كاهش سريعتر سرعت جريان در تماس با سطوح درزه ممكن است منجر به كاهش ميزان انحلال پذيري گردد. ويسكوزيته كل در ابتداي درزه از انتهاي درزه بيشتر است و با دور شدن از ابتداي درزه به يك مقدار ثابت نزديك مي شود. همچنين با افزايش دما از مقدار ويسكوزيته كل نيز كاسته خواهد شد. تغييرات ويسكوزيته كل در دماهاي مختلف تقريباً داراي نرخ تغييرات يكساني است. در ابتدا و ميانه درزه، ويسكوزيته ديناميكي كل به محض فاصله گرفتن در ديواره هاي درزه بشدت كاهش پيدا مي كند و بيشترين مقدار ويسكوزيته ديناميكي در نزديك ديواره هاي درزه و نزديك به خروجي آن اتفاق افتاده است. تغييرات پارامتر انرژي جنبشي آشفتگي مانند ويسكوزيته ديناميكي كل در دماهاي مختلف تقريباً داراي نرخ تغييرات يكساني است. سرعت برشي تنها تا فاصله 10 درصد ضخامت درزه از ديواره ها ادامه دارد و پس از آن صفر خواهد شد.