مقایسه مشخصات هندسی جریان و اختلاطی در تخلیه سطحی پساب های با شناوری منفی از کانال های مستطیلی وذوزنقه ای در محیط ساکن

در طی سال های اخیر با صنعتی شدن جهان، رشد جمعیت و توسعه شهرنشینی، افزایش تولید پساب های شهری و صنعتی در مناطق ساحلی را به دنبال داشته است. از این رو با توجه به کمبود آب آشامیدنی، تعداد نیروگاه های آب شیرین کن در سراسر جهان به طور چشمگیری افزایش یافته است. گسترش روز افزون صنایع آب شیرین کن تولید حجم بسیار بالایی از پساب های سنگین را در مناطق ساحلی به دنبال داشته است. یکی از راههای متداول دفع پسابهای چگال در مناطق ساحلی، تخلیه این پسابها به پیکره های آبی اعم از متحرک و ساکن می باشد. این نوع تخلیه عمدتا به دو روش مستغرق و سطحی صورت می پذیرد. از آنجا که داده های آزمایشگاهی یا اندازه گیری های میدانی به منظور تحلیل رفتار این جریانات در دسترس نیست، این موضوع طراحی علمی و بهره برداری مناسب این سازه ها را با مشکل مواجه ساخته است. در تحقیق حاضر مقایسه مشخصات هندسی و اختلاطی جریان در تخلیه سطحی پسابهای با شناوری منفی از کانال های مستطیلی و ذوزنقه ای در محیط های ساکن با استفاده از مدل آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته است. در این تحقیق ابتدا مشخصات هندسی جریان چگال از هر یک مقاطع از مستطیل و ذوزنقه و مقایسه آن ها با یکدیگر و سپس مشخصات اختلاطی جریان از هر یک از مقاطع و مقایسه ی آن ها با یکدیگر مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور مطالعه ی مشخصات هندسی و اختلاطی جریان چگال از روش تحلیل رقومی استفاده شده است. مقایسه ی مشخصات هندسی جریان بیانگر آن است که مقطع ذوزنقه ای نسبت به مقطع مستطیلی دارای مشخصات هندسی مطلوب تر (مسیر حرکت جریان طولانی تر، موقعیت نقاط شیرجه و برخورد در فاصله ی دورتر از محل تخلیه جریان چگال) می باشد. به منظور بررسی معنادار بودن تفاوت هر یک از پارامترهای مورد بررسی، آنالیز آماری (مقایسه میانگین) انجام شد. برای هریک از پارامترهای مربوط به مشخصات هندسی این تفاوت معنی دار می باشد. مقایسه ی مشخصات اختلاطی جریان چگال نشانگر آن است که مقطع ذوزنقه ای به دلیل داشتن مسیر حرکت طولانی تر دارای ترقیق بیشتری در نقطه برخورد جریان با بستر می باشد. بررسی آماری نشان می دهد که این تفاوت معنی دار می باشد. موقعیت و میزان ترقیق نهایی جریان در محیط، برای دو مقطع تقریبا یکسان می باشد. بررسی آماری نیز نشان می دهد که تفاوت معنی دار نمی باشد. بنابراین در طراحی تخلیه کننده ی سطحی در صورتی که مشخصات هندسی و میزان ترقیق در نقطه ی برخورد مدنظر باشد، مقطع ذوزنقه ای و در صورتی که میزان و موقعیت ترقیق نهایی جریان در محیط مدنظر باشد هریک از دو مقطع مستطیل و ذوزنقه را می توان بکار برد.