انتخاب روش مناسب برای کاهش طول اختلاط کامل در جریان آشفته در کانال مستطیلی

ضریب اختلاط عرضی یکی از پارامترهای هیدرولیکی جریان است که با آن می­توان مقدار خودپالایی رودخانه­ها را تخمین زد. هدف این تحقیق، بررسی تاثیر تغییرات نسبت عرض به عمق بر ضریب اختلاط عرضی است. آزمایش­ها در کانالی شیشه­ای به طول ۷ متر، عرض ۰.۳۲ متر و ارتفاع ۰.۳۵ متر اجرا شد که با دو پمپ با حداکثر دبی ۱۶.۴ لیتر در ثانیه تغذیه می­شد. جریان به صورت یکنواخت بود و عمق جریان با دریچه کنترل در پایین­دست کانال کنترل می­باشد. پس از حصول جریان توسعه یافته در کانال، محلول کلرید سدیم با غلظت ۲۵ گرم در لیتر به عنوان ماده ردیاب استفاده شد. غلظت­ها در ۴ مقطع در طول کانال و در هر مقطع در ۲۷ نقطه اندازه­گیری شد. ضریب اختلاط عرضی با استفاده از روابط ساده شده معادله بقای جرم، برای نسبت­های مختلف عرض به عمق بررسی شد. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت عرض به عمق از ۲.۸ به ۵.۶۹، انتقال از طریق جریان­های ثانویه افزایش می­یابد. در نتیجه در سرعت ثابت ۰.۳۳ متر مربع بر ثانیه، مقدار ضریب بی­بعد اختلاط عرضی با افزایش عمق جریان از ۵.۶۲۱ به ۱۱.۴ سانتی­متر برای کانال مورد نظر از ۰.۰۴۹۴۵ به ۰.۰۱۲۱ کاهش ­یافت.

Keywords:

طول اختلاط کامل , خودپالایی , ضریب اختلاط عرضی , آلودگی