شبیه سازی هیدرولیکی تخلیه پساب شبکه های آبیاری و زهکشی با جت دایره ای کفی بر اثر تغییر زاویه عمودی

یکی از دشواری­های پیش روی شبکه های آبیاری و زهکشی، تخلیه پساب زهکشی به منابع آب پذیرنده از جمله رودخانه هاست. به دلیل ایجاد اغتشاش در محیط پذیرنده، یکی از راه­های موثر و سریع برای رقیق­سازی جریان های دفعی، جت های مستغرق هستند. در تحقیق حاضر جت مستغرق در زاویه­های عمودی و غلظت های سیال متفاوت با استفاده از Flow-۳D مدل سازی شد. برای این منظور، زاویه­های ۳۰، ۵/۳۷، ۴۵، ۵/۵۲ و ۶۰ درجه و غلظت های ۱۰، ۲۰، ۳۰ و ۴۰ گرم بر لیتر با دبی های متفاوت در نظر گرفته شد. میدان مدلسازی شامل یک میلی­متر آزمایشگاهی به طول ۷ متر، عرض ۷۲ و ارتفاع ۷۰ سانتی­متر بود. یک نازل به عنوان جت در بخش ابتدایی فلوم با قابلیت تغییر در زاویه و در کف آن تعبیه شد. برای کالیبراسیون و صحت سنجی مدلسازی ها از داده های اندازه گیری شده در تحقیقات احدیان و همکاران استفاده شد که از مدل فیزیکی آزمایشگاهی بهره­گیری کرده بودند. نتایج تحقیق نشان می­دهد که مدل تلاطمی k-e RNGبا خطای حدود ۵/۹ درصد در پیش بینی مشخصات جریان خروجی جت دقت قابل قبولی دارد. نتایج همچنین نشان می­دهد که با افزایش طول معیار (LM) ارتفاع اوج منحنی های خروجی کاهش می یابد. از نظر کمی، نتایج نشان می دهد که اختلاف بین نسبت طولی نقطه اوج تراژکتوری در جت با زاویه ۴۵ درجه برای اعداد فرود چگال مختلف در حدود ۲ برابر بیشتر است تا با زاویه­های  ۳۰ و ۶۰ درجه. نتایج مدل نشان می دهد که حداکثر و حداقل عدد رقیق شدگی در نقطه اوج به ترتیب برابر با ۶۸/۰ و ۴۸/۰ است که در برنامه ریزی عملکرد تخلیه کننده ها بسیار با اهمیت است در حالی که برای نقطه بازگشت (خط مرکزی منحنی خروجی جریان جت مربوط به حداکثر طول طی شده ) حداکثر عدد رقیق شدگی برابر با ۴۲/۰ و حداقل آن برابر با ۰۳/۰ به دست می آید.

Keywords:

جت دایره ای مستغرق , عدد رقیق شدگی , عدد فرود چگال , مدلسازی