شبیه سازی هیدرولیکی تخلیۀ پساب شبکه‌های آبیاری و زهکشی با جت دایره‌ای کفی بر اثر تغییر زاویۀ عمودی

Abstract

<strong>یکی از دشواری­های پیش روی شبکه‌های آبیاری و زهکشی، تخلیۀ پساب زهکشی به منابع آب پذیرنده از جمله رودخانه‌هاست. به دلیل ایجاد اغتشاش در محیط پذیرنده، یکی از راه­های مؤثر و سریع برای رقیق­سازی جریان‌های دفعی، جت‌های مستغرق هستند. </strong><strong>در تحقیق حاضر جت مستغرق در زاویه­های عمودی و غلظت‌های سیال متفاوت با استفاده از </strong><strong>Flow-3D</strong><strong> مدل‌سازی شد. برای این منظور، زاویه­های 30، 5/37، 45، 5/52 و 60 درجه و غلظت‌های 10، 20، 30 و 40 گرم بر لیتر با دبی‌های متفاوت در نظر گرفته شد. میدان مدلسازی شامل یک میلی­متر آزمایشگاهی به طول 7 متر، عرض 72 و ارتفاع 70 سانتی­متر بود. یک نازل به عنوان جت در بخش ابتدایی فلوم با قابلیت تغییر در زاویه و در کف آن تعبیه شد. برای کالیبراسیون و صحت‌سنجی مدلسازی‌ها از داده‌های اندازه‌گیری شده در تحقیقات احدیان و همکاران استفاده شد که از مدل فیزیکی آزمایشگاهی بهره­گیری کرده بودند. نتایج تحقیق نشان می­دهد که مدل تلاطمی </strong>k-e <strong>RNG</strong><strong>با خطای حدود 5/9 درصد در پیش‌بینی مشخصات جریان خروجی جت دقت قابل قبولی دارد. نتایج همچنین نشان می­دهد که با افزایش طول معیار (</strong><strong>L_M</strong><strong>) ارتفاع اوج منحنی‌های خروجی کاهش می‌یابد. از نظر کمّی، نتایج نشان می‌‌دهد که اختلاف بین نسبت طولی نقطۀ اوج تراژکتوری در جت با زاویۀ 45 درجه برای اعداد فرود چگال مختلف در حدود 2 برابر بیشتر است تا با زاویه­های 30 و 60 درجه. نتایج مدل نشان می‌دهد که حداکثر و حداقل عدد رقیق‌شدگی در نقطه اوج به ترتیب برابر با 68/0 و 48/0 است که در برنامه‌ریزی عملکرد تخلیه‌کننده‌ها بسیار با اهمیت است در حالی که برای نقطۀ بازگشت (خط مرکزی منحنی خروجی جریان جت مربوط به حداکثر طول طی شده‌) حداکثر عدد رقیق‌شدگی برابر با 42/0 و حداقل آن برابر با 03/0 به دست می‌آید.</strong>