مدلسازی عددی پخش مواد آلاینده همراه جریان آب در محیط متخلخل

با توجه به گسترش روز افزون آلودگی منابع آب زیرزمینی، در این تحقیق به بررسی پخش مواد آلاینده همراه جریان آب در محیط های متخلخل پرداخته شده است. بدین منظور معادلات پیوستگی و مومنتوم و انتقال جرم در این محیط استخراج شد که معادله مومنتوم در محیط متخلخل به صورت تعمیم یافته معادله ناویر- استوکس همراه با ترم های دارسی، فورچهایمر و برینکمن در نظر گرفته شده است. گسسته سازی معادلات با روش حجم محدود انجام گردیده و برای حل معادلات و بدست آوردن سرعت و فشار از الگوریتم حل توام سرعت-فشار موسوم به سیمپل و از شبکه های همجا استفاده شده است. به منظور معتبرسازی نتایج مدل عددی توسعه داده شده در نرم افزار فرترن، از نتایج آزمایشگاهی استفاده شد که تطابق خوبی بین مدلسازی عددی و آزمایشگاهی مشاهده گردید. پس از معتبر سازی کد به بررسی پارامترهای موثر بر پخش آلودگی در محیط متخلخل پرداخته شد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که در ضریب پخش های بالا پدیده پخش غلبه داشته و دامنه وسیعی از ناحیه را آلودگی فراگرفته است. کاهش ضریب تخلخل موجب کاهش انتقال آلودگی گردیده و افزایش سرعت موجب افزایش پدیده انتقال آلاینده گشته اما دامنه ابر آلودگی را کاهش داده است.