برآورد میزان بادبردگی از پشته‌های سنگ‌آهن با دو روش دینامک شاره‌های محاسباتی و ون‌کارمن‌‌

بررسی میزان و الگوی پخش ذرات در توپوگرافی‌های گوناگون به‌منظور تعیین راهبرد‌های اندازه‌گیری و کنترل آلودگی ناشی از ذرات، دارای اهمیت بسیار زیادی است. در بسیاری از صنایع به‌واسطه وجود دپوی مواد خام در نواحی گوناگون، شاهد پدیده بادبردگی هستیم که باعث آلودگی و اتلاف منابع مواد خام می‌شود. در بررسی پدیده بادبردگی، روش‌های اندکی وجود دارد که یکی از بهترین این روش‌ها، روش عرضه شده آژانس حفاظت از محیط زیست امریکا است. در این مرجع فقط به بررسی پتانسیل بادبردگی پشته‌های گوناگون پرداخته شده ‌و در مورد نحوه پخش و توزیع غلظت بحث نشده ‌است. در این مقاله میزان بادبردگی از پشته‌های سنگ‌آهن صنایع فولادسازی با استفاده از روش‌های عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. از نرم‌افزار فلوئنت و روش تجربی ون کارمن‌‌ در ترکیب با روش آژانس حفاظت از محیط زیست امریکا برای برآورد میزان بادبردگی در طول دوره یک ماهه از یک پشته هرمی‌‌شکل استفاده شده‌ است. نتایج حاصل از هر دو روش با اندازه‌گیری‌های صورت گرفته در محل در 10 نقطه اطراف پشته مقایسه شده‌ است. به‌منظور برآورد عددی میزان بادبردگی، هندسه پشته و خصوصیات فیزیکی سنگ‌آهن موجود در پشته شامل اندازه و توزیع دانه‌بندی ذرات در مدل دینامیکی شبیه‌سازی شده و نیم‌رخ باد در شرایط خنثی لایه مرزی جوّ بر آن اّعمال شده‌ است. در حالت تجربی از روابط آژانس حفاظت از محیط زیست امریکا برای برآورد پتانسیل بادبردگی از پشته استفاده، و سپس نحوه پخش و توزیع آن با روش  ون‌کارمن‌‌ محاسبه شده‌ است. نتایج هر دو روش در نقاط نمونه‌برداری استخراج و با نتایج اندازه‌گیری مقایسه شده‌ است. نتایج نشان می‌دهد که الگوی پخش کلی به‌دست آمده از اندازه‌گیری و روش‌های پیش‌گفته به‌‌لحاظ کیفی  مطابقت خوبی با یکدیگر دارند. روش دینامیک شاره‌های محاسباتی از نظر کمّی و کیفی تطابق بسیار خوبی با مقادیر اندازه‌گیری، به‌خصوص در پایین دست جریان داشته است. ضریب تعیّن در حالت کلی برابر 71/0 برای مدل دینامیک شاره‌های محاسباتی و 35/0 برای روش  ون‌کارمن‌‌ به‌دست آمده‌ است. روش  ون‌کارمن‌‌ در همة نقاط، غلظت آلاینده PM10 را کمتر از مقادیر اندازه‌گیری شده به‌دست می‌دهد.