تاثیر جریان محیط بر رفتار پساب چگال تخلیه‌ شده در محیط آبی

با توجه به محدودیت منابع طبیعی آب شیرین و افزایش جمعیت در دهه‌های گذشته، بشر برای پر کردن فاصله بین عرضه و تقاضا به احداث کارخانه‌های آب‌ شیرین‌کن روی آورده است. مهم‌ترین مشکل زیست‌ محیطی کارخانه‌های آب‌ شیرین‌کن تولید پساب با غلظت بالای نمک است که این پساب‌ها به صورت مستقیم به محیط دریا تخلیه می‌شوند. عوامل مختلفی در میزان رقیق‌سازی پساب تخلیه‌ شده تاثیرگذار است که یکی از مهم‌ترین این عوامل جریان محیط است. در این تحقیق با استفاده از مدل انتگرالی corjet، به بررسی میزان تاثیرگذاری سرعت و جهت جریان محیط بر جهت و طول مسیر حرکت پساب در حالت جت و پلوم و میزان رقیق‌سازی پساب پرداخته می‌شود. جهت و مقدار سرعت جریان محیط پویا بر دینامیک، غلظت و اختلاط پساب تخلیه ‌شده تاثیرگذار می‏باشد. بیشترین تاثیر جریان محیط بر رفتار پساب برای حالتی است که سرعت جریان محیط بیشتر از سرعت پساب باشد. در این صورت پساب به صورت کامل توسط جریان محیط از مسیر اصلی خود منحرف می‌شود. طبق نتایج، در تخلیه پساب چگال در محیط پویا هر چه زاویه تخلیه ‌کننده نسبت به افق بیشتر باشد پساب مسافت بیشتری را در محیط پذیرنده طی می‌کند و به دنبال آن میزان رقیق‌سازی افزایش می‌یابد. در محیط پویا زاویه تخلیه 90 درجه بهینه‌ترین حالت تخلیه پساب چگال است و بیشترین میزان رقیق‌سازی را دارد. از طرف دیگر، با افزایش زاویه بین جهت تخلیه پساب و جریان محیط (0 <ϕ <180)، طول مسیر حرکت پساب در حالت جت، فاصله افقی نقطه برخورد پساب به زمین از تخلیه‌ کننده و میزان رقیق‌سازی پساب در نقطه برخورد به زمین کاهش می‌یابد.

influence of ambient flow on the behavior of dense effluent discharged into the water environment

due to the limitation of natural freshwater resources and population growth in recent decades, human has turned to the development of water desalination plants to fill the gap between supply and demand. the most important environmental problem of desalination plants is the production of brine (containing a high concentration of salt) that is discharged directly into the sea. various factors affect the dilution rate of discharged effluent, one of the most important of which is the ambient flow. in this study, using corjet integral model, the effect of ambient flow velocity on the characteristics of jets and plumes and their dilution rates are investigated. the direction and magnitude of the ambient flow affect the mixing of the discharged effluent. this effect is the greatest when the ambient flow velocity is higher than the discharged effluent velocity. in this case, the effluent is completely diverted from its original path and advected in the direction of the ambient flow. in the presence of ambient flow, the greater the discharge angle relative to the horizon, the greater the effluent trajectory length and dilution rate. furthermore, the discharge angle of 90° results in the highest dilution rate of effluents when the ambient flow is present. when the angle between the effluent discharge and the ambient flow (0 <ϕ <180) increases, the jet trajectory length, the horizontal distance from the discharge point to where the effluent impacts the ground, and the effluent dilution rate decrease.