خصوصیات جریان در تخلیه سطحی فاضلابهای سنگین در پیکره‌های آبی ساکن و لایه‌بندی نشده

در این مقاله نتایج مشاهدات آزمایشگاهی انجام شده به‌منظور تعیین مشخصات جریان در تخلیه سطحی فاضلابهای سنگین از کانال‌های مستطیلی در محیط‌های ساکن و غیرلایه‌بندی شده، ارائه گردید. در تحقیق حاضر، رفتار هندسی جریان از طریق شبیه‌سازی فرایند تخلیه در اتاق تاریک، ثبت شد و از طریق پردازش رقومی تصاویر به‌دست آمده، مورد بررسی قرار گرفت. در این آزمایش‌ها همچنین برای اندازه‌گیری میزان ترقیق، از نتایج حسگرهای الکتروشیمیایی هدایت الکتریکی که در امتداد مسیر جانمایی شده‌ بودند، استفاده شد. به این ترتیب، علاوه بر مشخصات هندسی جریان، رفتار اختلاطی آن نیز تعیین و در قالب مجموعه‌ای از گراف‌های بی‌بعد ارائه گردید. پروفیل‌های غلظت، مسیر خود همسان جریان، تغییرات عرض و میزان ترقیق جریان در امتداد مسیر آن، از جمله پارامترهایی هستند که در این مقاله مورد بررسی قرار گرفتند. با توجه به خاصیت خود همسانی جریان در محیط‌های پذیرنده، الگوهای مشاهده شده از مشخصات جریان، از طریق تقسیم بر مقیاسهای طولی جت به پلوم به‌دست آمده برای هر آزمایش، نرمال گردید. پارامترهای به‌دست آمده با قرارگرفتن بر روی یکدیگر، رفتار عمومی جریان در محیط پذیرنده را نشان می‌دهند. نتایج به‌دست آمده در نهایت به‌منظور به‌دست آوردن تصویری مناسب از فرایند تخلیه با مشاهدات آزمایشگاهی سایر محققان در حالت تخلیه‌ مستغرق فاضلابهای سبک مقایسه گردید. بررسی مقایسه‌ای رفتار جریان در این دو حالت بیانگر آن است که علی‌رغم الگوی رفتاری مشابه، به‌دلیل تأثیر سطح آزاد محیط، مشخصات جریان در تخلیه‌های سطحی و مستغرق تاحدی متفاوت از یکدیگر است. در این حالت مسیر حرکت جریان دارای پیشروی افقی بیشتری نسبت به تخلیه‌های مستغرق بوده و شیب تغییرات عرض و ترقیق جریان نیز متفاوت از حالت مستغرق است.