شبیه سازی جریان گلآلود با غلظت بالا در حوضچه ته نشینی تصفیه آب
چکیده
تحلیل جریان گلآلود در حوضچههای تهنشینی تصفیه آب از اهمیت خاصی برخوردار است. در پایان‌نامه حاضر چگونگی انتشار، تغییرات سرعت و تغییرات غلظت جریان گل آلود با غلظت بالا در هندسه نمونه بررسی شده است. جریان گل آلود با استفاده از نرم افزار فلوئنت شبیه سازی شده است. شبیه سازی ها به صورت دوفازی و ناپایا و با استفاده از مدل چندفازی مخلوط انجام شده است. جریان گل آلود با غلظت بالا به صورت غیرنیوتنی در نظر گرفته شده است که در آن لزجت سیال با غلظت رابطه دارد. در نرم افزار فلوئنت برای لزجت سیال از توابع تعریف شده توسط کاربر استفاده شده است. در این شبیه سازی تأثیر عوامل مختلف همچون سرعت جریان ورودی به حوضچه، نیوتنی و غیرنیوتنی بودن جریان بر نحوه انتشار جریان و تغییرات سرعت و غلظت بررسی شد. نتایج حاصل از شبیه سازی ها با نتایج تجربی مقایسه شده است. انطباق نیم رخ های سرعت و غلظت حاصل از شبیه سازی ها با نتایج تجربی، قابلیت مدل چندفازی مخلوط را برای شبیه سازی جریان گل آلود تأیید می کند. پروفیل های سرعت جریان گل آلود نیوتنی و غیر نیوتنی برای سرعت یکسان ولی غلظت های متفاوت در مقطعی از ورودی مقایسه گردید. زیاد بودن غلظت سیال غیرنیوتنی نسبت به سیال نیوتنی باعث افزایش سرعت ماکزیمم در سیال غیرنیوتنی نسبت به سرعت ماکزیمم در سیال نیوتنی شده است. پروفیل های غلظت و سرعت جریان گل آلود با غلظت پایین و یکسان در دو حالت نیوتنی و غیرنیوتنی مقایسه شده است و نشان داده شد که دلیل خطای پروفیل های غلظت و سرعت در کارهای پیشین نیوتنی مدل کرن جریان گل آلود است.