بررسی تأثیر همزمان هندسه جت‌های مستغرق و غلظت پساب خروجی بر طول شناوری مثبت

Abstract

جریان تخلیة شده جت‌های مستغرق باعث اختلاط جریان جت با جریان پذیرنده می­شود. پیش‌بینی نوع اختلاط، در مسائل زیست محیطی را از اهمیت زیادی دارد. در این مقاله، طول اختلاط شناوری مثبت و خصوصیات منحنی پایین ‌افتادگی ایجاد شده در اثر جت مستغرق بررسی شده است. جریان جت‌ به پارامترهایی از قبیل سرعت اولیه، قطر پخش‌کننده، غلظت جریان تخلیه شده در منبع پذیرندة، و شرایط جریان پذیرنده وابسته است. برای بررسی چگونگی ارتباط بین پارامترها، یک مدل آزمایشگاهی در آزمایشگاه هیدرولیک دانشگاه شهید چمران ساخته و آزمایش­های مختلف با سرعت، غلظت، و قطرهای اولیه متفاوت جت اجرا شد. طول منحنی‌های پایین افتادگی جریان جت به صورت نسبت بدون بعد طول به قطر اولیه در مقابل نسبت طولی پایین افتادگی بررسی شده است. بر اساس نتایج به ­دست آمده، افزایش قطر جت و به تبع آن افزایش مومنتم فلاکس، تأثیر معنی‌داری بر طول منحنی پایین افتادگی دارد. همچنین، افزایش غلظت سیال جت نیز به دلیل افزایش گرادیان دانسیته بین سیال جت و سیال پذیرنده و تغییر در نیروهای شناوری تأثیر زیادی بر طول منحنی پایین افتادگی دارد، به طوری که در یک غلظت مساوی، با افزایش قطر از 5 به 8 و از 8 به 15 میلی­متر، عدد فرود جرمیبرای سرعت‌های ورودی مختلف بین 30 تا 40 درصد کاهش و نسبت طولی شناوری مثبت به قطر اولیه بین 20 تا 35 درصد کاهش نشان داده است. نتایج حاصل از آزمایش نشان داد که با افزایش غلظت به میزان دو برابر، نسبت طولی شناوری مثبت به قطر اولیه بین 5 تا 20 درصد کاهش می‌یابد.