بررسی اثر زاویه قائم و خصوصیات هیدرولیکی بر نحوة توزیع جریان جت غلیظ منفرد با استفاده از مدل فیزیکی

Abstract

در تخلیه پساب‌ها، استفاده از جت مستغرق معمولاً میزان ریسک‌پذیری و خسارت به محیط زیست منبع آب پذیرنده را کاهش می‌دهد. در این تحقیق تخلیه جت مستغرق غلیظ که از کف وارد منبع آب پذیرنده می‌شود، تحت تغییر پارامتر هندسی زاویه نسبت به افق (زاویه قائم)، دبی تخلیه و غلظت سیال تخلیه شونده و نیز پارامتر ارتفاعی نقطه‌ی اوج در منحنی‌های خروجی جت به عنوان پارامتر اصلی اثر زاویه‌ مورد بررسی قرار گرفته است. برای دست‌یابی به اهداف تحقیق، یک مدل فیزیکی ساخته و در مجموع 27 آزمایش در آن صورت پذیرفت. آزمایش‌ها در سه زاویه‌ی قائم جت 30، 45 و 60 درجه، سه دبی مختلف و سه غلظت 1030، 1070 و 1100 کیلوگرم بر سانتیمتر مکعب برای سیال جت انجام گردید. در طی نتایج بدست آمده پارامتر بدون بعد حداکثر ارتفاع اوج منحنی تخلیه جت نسبت به عدد فرود چگال، بررسی گردید. نقطه اوج بیشتر این منحنی باعث اختلاط بیشتر جریان جت با لایه‌های سطحی منبع آب پذیرنده می‌شود. بر اساس نتایج بدست آمده، ارتباط مستقیمی بین پارامتر حداکثر ارتفاع منحنی‌های پایین افتادگی نسبت به عدد فرود چگال در تمامی زوایا وجود دارد. ضریب شیب این تغییرات به ترتیب در زوایای 30، 45 و 60 برابر 18/1، 97/1 و 33/2 بدست آمد. در خصوص پارامتر طولی منحنی‌های پایین افتادگی نتایج نشان داد که افزایش زاویه از 30 به 60 درجه باعث کاهش 72 درصدی این پارامتر می‌شود. همچنین بررسی‌ها نشان می‌دهد که تأثیر عدد فرود چگال در افزایش طول طی شده‌ی منحنی‌های خروجی جتها در زوایای کمتر، بیشتر است.