بررسی اثرات صفحه مثلثی بر توزیع غلظت آلاینده و الگوی جریان در کانال‌های مستقیم

Abstract

در این مقاله تأثیر نصب صفحه مثلثی چسبیده به ساحل بر اختلاط عرضی ردیاب و کاهش غلظت آلاینده بررسی‌شده است. صفحات مثلثی ازجمله سازه‌های دوستدار محیط‌زیست هستند که به‌منظور مدیریت رسوب در رودخانه‌ها استفاده می‌شوند. این صفحات با ایجاد جریان‌های ثانویه عرضی می‌توانند در فاصله کوتاه‌تری سبب اختلاط عرضی شوند و به خودپالایی رودخانه کمک نمایند. آزمایش‌های این مطالعه در یک فلوم به عرض 80 سانتیمتر و طول 10 متر انجام گرفت. صفحه مثلثی با طول مؤثر 30% عرض فلوم و زاویه 45 درجه نسبت به جریان اصلی، در فاصله 50 سانتیمتری از منبع ردیاب نصب شد. از محلول آب و نمک به‌عنوان ردیاب استفاده شد و میزان شوری به‌وسیله 96 حسگر شوری سنج در هر مقطع عرضی و در چهار مقطع پائین‌دست محل ردیاب برداشت شد. علاوه بر این در محدوده قبل و بعد از صفحه، الگوی سه‌بعدی سرعت نیز ثبت شد. نتایج نشان داد که وجود صفحه باعث افزایش مقدار سرعت عرضی و تغییر جهت آن‌ها شده که نشان از وجود جریان‌های ثانویه دارد و باعث شده که واریانس توزیع غلظت را نسبت به حالت بدون سازه، به میزان 30% افزایش یابد. همچنین وجود این سازه باعث یکنواختی توزیع غلظت و کاهش 80% مقدار غلظت در نقطه اوج منحنی میانگین توزیع غلظت در مرکز کانال نسبت به حالت بدون سازه شده است.