| تعداد نشریات | 45 |
| تعداد شمارهها | 1,557 |
| تعداد مقالات | 18,992 |
| تعداد مشاهده مقاله | 64,180,528 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 23,488,050 |
مدلسازی سهبعدی الگوی جریان و تاثیر قرارگیری تیغههای هدایت جریان بر میزان رسوبگذاری درون حوضچههای پیش تهنشینی با استفاده از SSIIM و Fluent | ||
| دانش آب و خاک | ||
| مقاله 3، دوره 33، شماره 3، مهر 1402، صفحه 33-46 اصل مقاله (896.6 K) | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/ws.2021.48382.2443 | ||
| نویسندگان | ||
| جلال خدادادیان* 1؛ بابک امین نژاد2؛ عبدالرضا ظهیری3 | ||
| 1دانشجوی دکتری مهندسی عمران گرایش مهندسی مدیریت و منابع آب، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران | ||
| 2استادیار گروه مهندسی عمران، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران | ||
| 3دانشیار گروه مهندسی آب و خاک، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی گرگان، گرگان، ایران | ||
| چکیده | ||
| حوضچههای پیش تهنشینی از اجزاء مهم و اصلی در فرآیند تصفیه آب به منظور شرب به شیوه متعارف به شمار میروند. تیغههای هدایتکننده جریان میتوانند برای مستهلک کردن جت ورودی و کاهش انرژی جنبشی آشفته نیز به کار روند. اولین گام برای بهینهسازی حوضچههای پیش ته نشینی، محاسبه صحیح میدان سرعت و نیز موقعیت و وسعت نواحی چرخشی میباشد. در این پژوهش، شبیهسازی عددی جریان در حوضچه پیش تهنشینی با استفاده از SSIIM و FLUENT مورد بررسی قرار گرفته و معادلات پیوستگی و مومنتوم با استفاده از روش احجام محدود حل شدهاند. شبیه-سازی جریان در حالت سهبعدی انجام شده و نتایج پروفیلهای سرعت جریان در مقاطع مختلف حوضچه پیش تهنشینی با دادههای آزمایشگاهی مقایسه شده است. این مقایسه، مطابقت خوب با دقت خطای میانگین حدود 6 درصد نتایج محاسباتی و مشاهداتی را نشان داد. سپس، معادله پخش و انتقال غلظت رسوب با معادلات حاکم بر هیدرولیک جریان حل شده و نتایج توزیع قائم پروفیلهای غلظت رسوب در مقاطع مختلف حوضچه با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. این مقایسه نیز بیانگر انطباق مناسب با دقت خطای میانگین 11 درصد نتایج محاسباتی با دادههای آزمایشگاهی بوده و توانایی بالای مدل عددی SSIIM در پیشبینی توزیع پروفیلهای غلظت رسوب در حوضچههای پیش تهنشینی نشان داد. در انتهای این تحقیق، با قراردادن تیغه های هدایت کننده جریان، تاثیر این تیغهها بر الگوی جریان و نرخ رسوبگذاری درون حوضچههای پیش ته-نشینی مورد بررسی قرار گرفت. در حالت بدون تیغه هدایت کننده در نزدیکی سطح آزاد جریان، غلظت رسوب کاهش شدیدی را نشان داد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| الگوی جریان؛ توزیع غلظت رسوب؛ تیغه هدایت کننده جریان؛ حوضچههای پیش تهنشینی؛ مدل عددی | ||
| مراجع | ||
|
Brooks HN, 1963. Discussion of boundary shear stresses in curved trapezoidal channels. Journal of Hydraulic Engineering 89(3): 205-212.
Dobbins WE, 1944. Effect of turbulence on sedimentation. Transactions of the American Society of Civil Engineers 109(1): 629-656.
Goula AM, Thodoris MK, Karapantsios D and Zouboulis AI, 2007. A CFD methodology for the design of sedimentation tanks in potable water treatment, case study: the influence of a feed flow control baffle. Chemical Engineering Journal 140(3): 110-121.
Imam E, and Mc Corquodale JA, 1983. Numerical modeling of sedimentation tanks. Journal of Hydraulic Engineering 109(12): 235-248.
Jayanti S and Narayanan S, 2004. Computational study of particle-eddy interaction in sedimentation tanks. Journal of Environmental Engineering 130(10): 101-116.
Larsen P, 1977. On the Hydraulics of Rectangular Settling Basins. Department of Water Resources Engineering, Lund Institute of Technology, University of Lund, Sweden.
Liu B, Huang S, Chen D, and Chen W, 2008. Two-dimensional numerical simulation of primary settling tanks by hybrid finite analytic method. Journal of Environmental Engineering 134(4): 200-214.
Liu B, Luo L, Bai Y, Wang S and Zhang J, 2010. Two-dimensional LDV measurement, modeling and optimal design of rectangular primary settling tanks. Journal of Environmental Engineering 136(5): 501-507.
Lyn DA and Rodi W, 1990. Turbulence measurement in model settling tank. Journal of Hydraulic Engineering, 116(1):380-395.
Mc.Corquodale JA, Moursi AM and El-Sebakhy IS, 1988. Experimental study of flow in settling tanks. Journal of Environmental Engineering 114(5): 460-482.
Naser GH, Karney BW and Salehi AA, 2005. Two-dimensional simulation model of sediment removal and flow in rectangular sedimentation basin. Journal of Environmental Engineering 131(12): 320-332.
Olsen NBR, 2009. A Three-Dimensional Numerical Model for Simulation of Sediment Movements in Water Intakes with Moltiblock Option. Department of Hydraulic and Environmental Engineering, the Norwegian University of Science and Technology.
Rodi W, 1984. Turbulence Model and Their Application in Hydraulics, A State-of-the-Art Review. Second edition. University of Karlsruhe. West Germany.
Shahrokhi M, Rostami F, Azlin MD and Syafalni MAM, 2011. Numerical modeling of the effect of the baffle location on the flow field, sediment concentration and efficiency of the rectangular primary sedimentation tanks. World Applied Sciences Journal 15(9):1296-1309.
Shahrokhi M, Rostami F and Said Syafalni MAM, 2011. The computational modeling of baffle configuration in the primary sedimentation tanks. Pp. 392-396. 2nd International Conference on Environmental Science and Technology. 2-6 October, Singapore.
Shiba S, ASCE AM and Inoue Y, 1975. Dynamic response of settling basin. Journal of the Environmental Engineering Division 101(5):101-122.
Stamou AI, 2008. Improving the hydraulic efficiency of water process tanks using CFD models. Chemical Engineering and Processing 47(8): 1179-1189.
Tamayol A, Nazari M, Firoozabadi B and Nabovati A, 2004. Effects of turbulent models and baffle position on hydrodynamics of settling tanks. International Journal of Science & Technology. 13(3): 255-260.
Ueberl J and Hager WH, 1997. Improved design of final settling tanks. Journal of Environmental Engineering 123(3): 842-861.
Van Rijn LC, 1987. Mathematical modeling of morphological processes in the case of suspended sediment transport, Netherlands. Ph.D Thesis, Delft University of Technology. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,309 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 605 |
||