بررسی جریان چگالی ناپایدار در محیط متخلخل با استفاده از روش پردازش تصاویر

تشکیل جریان وابسته به چگالی در بسیاری از مسائل مکانیک سیالات زیس تمحیطی، عامل مهمی در انتقال جرم یا حرارت در محیط م یباشد. تأثیر این جریان بر نحوة انتقال آلایند هها در محیطهای متخلخل، به علت اثر متقابل پدید ههای دیگری چون پراکنش، پخش مولکولی و همچنین شکل ذرات، الگوی اختلاط پیچیده ای را تشکیل می دهد. در مسائلی چون پیشروی آب شور دریا در آبخوانهای ساحلی، جریان آلایند ههای محلول با غلظت زیاد در آب زیرزمینی و یا جریان آب زیرزمینی از اطراف لای هها یا گنبدهای نمکی، این گونه جریانها تشکیل می شوند. هنگامیکه یک سیال با چگالی بالاتر بر روی سیال با چگالی کمتر قرار گیرد، پیچیدگی این نوع جریانها بعلت تشکیل سیستم ناپایدار، افزایش م ییابد. در این مقاله، کاربرد روش پردازش تصاویر، جهت مطالعة آزمایشگاهی جریان چگالی در محیط متخلخل مورد بررسی قرار گرفته است. مزیت استفاده از این تکنیک در مطالعات آزمایشگاهی آنست که بدون ایجاد اغتشاش در محیط، نتایج را در گسترة وسیعتری می توان بدست آورد. نتایج حاصل از این تحقیق شامل ارائة الگوریتم پردازش تصاویر برای مطالعات آزمایشگاهی، تهیة داد ههای آزمایشگاهی دقیق برای شرایط مرزی مورد آزمایش، بررسی نحوة نفوذ چند شاخه ای سیال چگالی درون محیط متخلخل اشباع و وابستگی شکل گسترش جریان به تغییرات غلظت ورودی م یباشد. نتایج بدست آمده از این تحقیق مبین این مسأله است که تشکیل جریانهای چند شاخه ای در اعداد رایلی حدود 4p2 آغاز شده و افزایش مقدار این شاخص، موجب کاهش زمان اختلاط و افزایش گسترة تداخل در محیط م یشود.