مطالعه عددی انتقال رسوب در سیستم های فاضلاب
چکیده
جریان عبوری از مجاری فاضلابرو اغلب دارای مواد جامد معلق است و اگر شرایط لازم به منظور انتقال رسوب مهیا نباشد، ته نشینی رسوب رخ می دهد که سبب مشکلات فراوانی در سیستم های فاضلاب می شود. روش های متفاوتی به منظور انتقال رسوب در فاضلاب ها ارائه شده است اما به دلیل عدم شناخت کافی از عوامل موثر بر انتقال رسوب، این روش ها در شرایط مختلف نتایج متفاوتی را ارائه می دهند. در این پایان نامه ابتدا روش های انتقال رسوب موجود در مجاری فاضلابرو که با استفاده از دو روش آنالیز ابعادی و روش نیمه تجربی برای هر دو حالت حد ته نشینی و بستر ته نشین شده، ارائه شده اند، بررسی شده است. سپس به منظور ارائه روش طراحی جهت تعیین سرعت حداقل مورد نیاز در مجاری فاضلابرو، روابط انتقال رسوب در حالت های بستر ته نشین شده و حد ته نشینی با استفاده از روش های مختلف ارائه می شود. در ادامه با استفاده از محاسبات نرم، عدد فرود مورد نیاز جهت انتقال رسوب، برآورد می شود. روش های استفاده شده شامل شبکه عصبی پرسپترون چند لایه، الگوریتم های تکاملی شامل الگوریتم ژنتیک، الگوریتم رقابت استعماری و الگوریتم اجتماع ذرات، سیستم های استنتاج فازی و برنامه-نویسی اصطلاحات ژنتیکی می باشد. در برآورد عدد فرود با استفاده از این روش ها، پارامترهای موثر بر انتقال رسوب در پنج گروه بی بعد مختلف موسوم به پارامترهای حرکت، انتقال، رسوب، شکل انتقال و مقاومت جریان دسته بندی شده است. در ادامه به منظور برآورد عدد فرود که عضو گروه پارامتر حرکت می باشد، اثر چهار گروه دیگر که هر یک شامل پارامترهای بی بعد مختلفی می باشند، مدل های شش گانه ای ارائه می شود و اثر هر یک از پارامترها بر دقت نتایج توسط روش های مختلف بررسی می شود. در نهایت با استفاده از عدد فرود برآورد شده به منظور کنترل مسائل ناشی از وجود رسوب در مجاری فاضلابرو، روشی به صورت مرحله به مرحله ارائه می شود. این روش تمام فاکتورهای موثر بر حرکت و ته نشینی رسوب و همچنین عملکرد هیدرولیکی رسوب را در نظر می گیرد.