ضریب انتشار جریان جت مستغرق غلیظ کم عمق و عمیق

آب و خاک

مقاله 10، دوره 30، شماره 5 - شماره پیاپی 49، آذر 1395، صفحه 1403-1414   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jsw.v0i0.42869

نویسندگان

رضا سجادی فر^* ؛ جواد احدیان

دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

در این پژوهش ضریب انتشار آلاینده چگال، تحت جت هیدرولیکی در سیال پیرامون آب زلال و در حالت محیط پذیرنده‌ی کم عمق و عمیق به صورت آزمایشگاهی بررسی گردید. پارامترهای مورد بررسی شامل، دبی تزریق، غلظت سیال آلاینده، قطر و همچنین زاویه همگرایی نازل جت و محیط پذیرنده‌ی کم عمق و عمیق می‌باشد. آزمایش‌های این تحقیق در یک فلوم آزمایشگاهی برنامه‌ریزی و انجام گردید. نتایج آزمایش‌ها نشان داد، که ضریب انتشار تابعی از غلظت آلاینده و عمق محیط پذیرنده می‌باشد؛ به‌طوری که با افزایش غلظت، در محیط پذیرنده‌ی عمیق ضریب انتشار افزایش می‌یابد؛ از طرفی در محیط پذیرنده‌ی عمیق مشخص شد که افزایش عدد فرود چگال تا حدود 30 باعث کاهش ضریب انتشار می‌گردد و سپس ضریب به مقدار ثابت حدود 1/0 میل می‌نماید. همچنین نتایج نشان داد که در محیط پذیرنده‌ی کم‌عمق، مرزهای حرکتی به صورت غیرخطی با معادله‌ی درجه‌ی دوم توسعه می‌یابند. در این حالت حداکثر ضریب انتشار برابر با 28/0 و حداقل آن برابر با 095/0 بدست آمد. مقایسه نتایج در محیط کم عمق نشان داد که در یک عمق نسبی ثابت، با افزایش عدد فرود چگال از حدود 52 به 120 مقدار ضریب انتشار تا 7/2 برابر کاهش می‌یابد. این در حالی است که برای یک عدد فرود چگال ثابت، به طور متوسط با افزایش عمق نسبی از 5 به 15 مقدار ضریب انتشار در حدود 5/16 درصد افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

آلاینده چگال؛ دبی جریان؛ عدد فرود

مراجع

1. Abbsi, A., Saeedi, M., Hajizadeh Zaker, N., and Benevolent Gildeh, H. 2011. Flow characterization dilution in surface discharge of negatively buoyant flow in stagnant and non-stratified water bodies. Journal of Water and Wastewater. 22(80): 71-82. (In Persian with English abstract).

2. Ahadiyan, J., and Musavi-Jahromi, S.H. 2009. Evaluation of Effective Parameters on Buoyant Jets Development in the Stagnant Ambient Fluid. Journal of water and soil. 23(4): 179-192. (In Persian with English abstract).

3. Ahadiyan, J., and Musavi-Jahromi, S.H. 2009. Effects of jet hydraulic properties on geometry of trajectory in circular buoyant jets in the static ambient flow. Journal of Applied Science, 9(21): 3843-3849.

4. Ahadiyan, J., Mohammadi. F., and Bahrami. H. 2014. Effect of vertical angle and hydraulic properties on flow distribution of single dense jet using physical model. Journal of Khoramshahr Marine Science and Technology. 13(1): 51-60. (In Persian with English abstract).

5. Albertson, M.L., Dai, Y.B., Jensen, R.A., and Rouse, H. 1950. Diffusion of submerged jets, Trans. ASCE, 115: 639-644.

6. Bradbury, L.J.S. 1965. The structure of a self-preserving turbulent plane jet. Journal of Fluid Mechanic, ASCE, 23(1): 31-64.

7. Cipollina, A., Brucato, A., Grisafi, F., and Nicosia, S. 2005. Bench scale investigation of inclined dense jets. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 131(11): 1017–1022.

8. Davidson, M., and Wang, H. 2002. Strongly advected jet in a co-flow. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 128(8): 742–752.

9. Fischer, H.B., 1971. The dilution of an undersea sewage cloud by salt fingers. Water Res., 5: 909-915.

10. Gungor, E., and Roberts, P. J. W. 2009. Experimental studies on vertical dense jets in a flowing current. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 135(11): 935-948.

11. Jirka G.H. 2004. Integral model for turbulent buoyant jets in unbounded stratified flows. Part 1: Single round jet. Environmental Fluid Mechanic, 4(1): 1-56.

12. Jirka G.H. 2006. Integral model for turbulent buoyant jets in unbounded stratified flows. Part 2: Plane jet dynamics resulting from multiport diffuser jets. Environmental Fluid Mechanic, 6: 43-100.

13. Kotsovinos, N E. 1976. A note on the spreading rate and virtual origin of a plane turbulent jet. Journal of Fluid Mechanic, ASCE, 77: 305-311.

14. Law, A.W., and Stephon, G.M. 2004. Double Diffusive Effect on Desali nation Discharge. Journal of Hydraulic Engineering, ASCE, 122(11): 450-457.

15. Oliver C.J., Davidson, M.J., and Nokes, R. I. 2012. Removing the boundary influence on negatively buoyant jets. Environmental Fluid Mechanic, 13:625–648.

16. Oliver C.J., Davidson, M.J., and Nokes, R. I. 2012. Predicting the near-field mixing of desalination discharges in a station environment. Journal of Desalination, 309: 148-155

17. Papanicolaou, P., and List, E.J. 1988. Investigations of round vertical turbulent buoyant jets. Journal of Fluid Mechanic, ASCE, 195: 341-391.

18. Wygnanski, I.J., and Fiedler, H. 1970. The two-dimensional mixing region. Journal of Fluid Mechanics, ASCE, 41: 327-361.