بررسی آزمایشگاهی جریان کف‌زا در شیب شکن ورتکس

از شیب شکن ورتکس برای انتقال فاضلاب به تراز پایین تر در نواحی پرشیب استفاده می گردد. این سازه معمولاً در اختلاف ترازهای بیش از پنج متر بکار برده می شود. از آنجا که اختلاط آب و هوا در سازه ورتکس نسبتاً زیاد است، وجود مواد شوینده کف‌زا در جریان فاضلاب می تواند موجب تشکیل کف در بخش هایی از این سازه شود. این پدیده می تواند بر بده هوای عبوری از سازه اثرگذار باشد و موجب اختلال در کارکرد هیدرولیکی آن شود. در این پژوهش با استفاده از روش طرح آماری آزمایش ها تاثیر جریان کف‌زا بر بده هوای خروجی از این سازه، توسط مدل فیزیکی مطالعه شده است. تاثیر عدد غلظت، نوع ماده کف‌زا و عدد فرود بر متغیر پاسخ، نسبت دبی هوا به دبی جریان، در قالب طرح 33 فاکتوریل کامل و با انجام 63 آزمایش بررسی شد. آنالیز آماری نتایج نشان داد که تاثیر هر سه عامل مورد بررسی بر بده هوا از نظر آماری معنی دار است و با افزایش عدد غلظت و عدد فرود، بده نسبی هوای خروجی کاهش می یابد. همچنین مشاهده شد که تشکیل کف در سازه موجب افزایش دبی هوا تا 82% و در شرایطی موجب کاهش آن تا 64% شده است.همچنین نتایج نشان داد که جریان کفزا در اعداد غلظت کمتر از 1/1×10^-5 و اعداد فرود بیشتر از 0/047 همواره موجب افزایش جریان هوا شده است.

Experimental Investigation of Foam Producing Flow in Drop Vortex

Drop vortex is utilized to convey sewage across elevation change in steep catchments. This structure is generally used when the elevation difference is more than 5 m. Since the air and water flow are extensively combined in these structures and the sewage flow might contain detergent and foam producing materials, foam could produce in some parts of drop vortex. This phenomenon could affect vortex airflow and reduce drop vortex hydraulic performance. In this investigation, the effects of Foam Producing Flow (FPF) on vortex air discharge were studied by a scaled model and statistical Design of Experiment (DoE) methodology. Effects of Concentration Number, detergent type, and Froude Number on the dependent variable, air discharge to water discharge ratio, were studied by 33 fullfactorial design and 63 runs. Analysis of the results revealed that all design factors had meaningful effects on vortex air discharge and it decreases by the increase of Concentration and Froude Number. Moreover, it was illuminated that foam formation could boost air discharge by 82% and in some conditions could reduce it more than 64%.