بررسی عددی هیدرولیک جریان و رسوب گذاری در حوضچه ترسیب اولیه با استفاده از نرم افزار ssiim2

نیروی ثقل یکی از روشهای مرسوم در تصفیه آب و فاضلاب بوده که به کمک آن ذرات معلق و مواد زاید به وسیله ته نشینی آز آب جدا می-شود. کاربرد حوضچه های ته نشینی در تصفیه خانه ها می باشد و در کانال-های آبیاری جهت جلوگیری از رسوب در طول مسیر از این حوضچه ها استفاده می شود. لذا انجام تحقیقات در مورد شناخت عملکرد حوضچه ها، مدلسازی جریان آنها و سپس بهینه سازی عملکرد آنها لازم و مقرون به صرفه می باشد. در حوضچه های ته نشینی و رسوب گذار به دلیل وجود گرادیان های سرعت متفاوت، نواحی مختلفی از جریان از جمله جریانات چرخشی به وجود می آید. این پدیده باعث ایجاد اتصال کوتاه، افزایش نواحی مرده و تغییرات در میزان اختلاط می گردد که ممانعت از ایجاد بستری آرام جهت رسوب گذاری نموده و بازده حوضچه را نیز کاهش می-دهند. لذا همواره سعی می شود فضاهای مرده کاهش داده شده و با روش تحلیلی مناسب بوسیله تغییرات در هندسه بازده آن را بالا برد. اولین گام برای بهینه سازی حوضچه های رسوب گذار محاسبه درست میدان سرعت وحجم نواحی چرخشی می باشد. در این پژوهش با بکارگیری نرم افزار ssiim ، مدل سازی حوضچه ویندسور،حوضچه کالسروحه، حوضچه کالسروحه بافل دار،بصورت دوبعدی و سه بعدی با مدل آشفتگی ? k- استاندارد مدل سازی شده و نتایج آن با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شده است که انطباق نسبتا خوبی بین آنها برقرار می باشد. سپس در بخش آخر، با توجه به نتایج خوب بدست آمده از بخش های قبلی، به منظور بررسی الگوی جریان و نحوه رسوبگذاری در حوضچه ترسیب ، به بررسی وضعیت رسوب گذاری و ته نشینی رسوبات صرفاً بصورت عددی پرداخته شد و مدل آزمایشگاهی کانتوش (2008) مورد بررسی عددی قرار گرفته است. با استفاده از نتایج گرافیکی ناحیه چرخشی به وجود آمده در این سه مدل مورد بررسی قرار گرفته شده می توان نتیجه گرفت که طول نواحی چرخشی در حالت بافل یک طرفه نسبت به حالت بدون بافل کاهش یافته و در حالت بافل دوطرفه نسبت به دو حالت دیگر بسیار کاهش یافته که منجر به افزایش کارایی حوضچه می گردد.همچنین نحوه رسوبگذاری و تغییرات بستر در مدل آزمایشگاهی کانتوش مورد تحلیل قرار گرفت و تاثیر هندسه در حوضچه کانتوش مورد بررسی قرار گرفت با افزایش ضریب شکل میزان حجم رسوبات ته نشین شده در این حوضچه افزایش می یابد. همچنین مدل آزمایشگاهی شاملو (1992) مورد مطالعه قرار گرفته شد وپس از مدلسازی نتایج بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی مقایسه شد. در این مدلسازی نتایج در ابتدا، وسط و انتهای حوضچه با سرعتهای مختلف مورد مطالعه قرار گرفت.