مدل سازی جریان هوا و جابجایی ذرات شن اطراف تپه های کم ارتفاع با بهره گیری از الگوی شبیه سازی گردابه های بزرگ

انتشار و توزیع ذرات گردوغبار از مهم­ترین مسائل در حوزه مطالعات محیط زیست می­باشد. انتقال ذرات گردوغبار تحت تاثیر عوامل طبیعی و محیطی بوده و همواره اثرات مخربی بر محیط زیست و به ویژه سلامتی افراد دارد. در پژوهش حاضر به شبیه­ سازی عددی انتشار ذرات گردوغبار در اطراف تپه ­های کم ارتفاع پرداخته شده است. جابجایی ذرات گردوغبار تحت تاثیر عواملی چون سرعت جریان هوا، شرایط محیط، سطح و نیز جنس و ویژگی­های ساختاری خود ذرات می­باشد. به منظور پیش­ بینی دقیق میدان جریان و بررسی نحوه انتشار ذرات گردوغبار از روش عددی مبتنی بر الگوی شبیه سازی گردابه های بزرگ استفاده شده است. صحت سنجی برای مدل، بر مبنای مقایسه نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی انجام شده است و دقت مناسبی را برای مدل سازی مبتنی بر الگوی شبیه سازی گردابه های بزرگ نشان می دهد. در پژوهش حاضر شبیه­ سازی عددی جریان سیال با ماژول فلوئنت از بسته نرم­ افزاری انسیس انجام گرفته است. نتایج این پژوهش شامل تغییرات غلظت ذرات گردوغبار تحت تاثیر عواملی مانند سرعت جریان هوا و نیز قطر خود ذرات ارائه شده و مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان از افزایش میزان غلظت ذرات شن با کاهش قطر آن­ها از ۲۰۰ میکرون به ۲۰ میکرون در این مطالعه می­دهد. همچنین هرچه سرعت جریان هوای ورودی به دامنه محاسباتی بیشتر باشد، میزان غلظت ذرات بر روی سطح تپه و محیط اطراف آن کاهش می­یابد.

Keywords:

تپه های کم ارتفاع , شبیه سازی گردابه های بزرگ , دینامیک سیالات محاسباتی , انتشار ذرات