بررسی آزمایشگاهی فرایند اختلاط و ترقیق در تخلیه جریانهای چگال

در سال های اخیر، با توجه کمبود منابع آب شیرین در جهان و افزایش روز افزون مصرف آب به دلیل افزایش جمعیت و صنعتی شدن جوامع، تامین آب شرب به یک معضل جهانی تبدیل گردیده است. از این رو بشر به استفاده از منابع آب نامتعارف، مانند آب شور دریاها و اقیانوس ها، روی آورده است تا با کمک تکنولوژی نمک زدایی به روش های متفاوت، نیاز آبی خود را مرتفع سازد. در فرآیند اسمزمعکوس برای تولید آب شیرین از دریا، آب شور برداشت و بخشی از آن شیرین و مابقی با شوری و چگالی بیشتر به محیط دریا بازگرداننده می شود. بازگرداندن این پساب شور، اگر به نحو مناسب صورت نپذیرد، به یک معضل جدی برای محیط پذیرنده تبدیل شده و محیط زندگی آبزیان دریایی را تحت تاثیر قرارخواهدداد. برای پرهیز از این مشکل، پساب تولیدی از طریق نازل هایی مستغرق به صورت مورب و با سرعت و مومنتم اولیه بالا در فاصله کافی از ساحل تخلیه می گردد. براثر آشفتگی های ایجاد شده، جریان خروجی با آب دریا اختلاط یافته و غلظت آن تا حد تحمل محیط کاهش می یابد. در این پژوهش، تخلیه پساب شور از یک تخلیه کننده تک مجرایی در محیط ساکن از طریق مدل سازی آزمایشگاهی مورد بررسی و توسعه زمانی جریان و نحوه پخشیدگی و اختلاط آن در نازل های مورب ۶۰ درجه مورد ارزیابی قرار گرفته است. بررسی توسعه زمانی جریان نشان می دهد جریان در زمان بی بعد T*=۰.۵۷ از شروع تخلیه نهایتا به بستر محیط برگشته و در امتداد مسیر خود از دهانه نازل تا نقطه برخورد، اندازه نوسانات غلظت که شدت و قدرت آشفتگی را نشان می دهد، به شدت افزایش می یابد.

Keywords:

جت چگال , آب شیرین کن , تخلیه فاضلاب , اختلاط , محیط زیست