مطالعه آزمایشگاهی مشخصات هندسی جت‌های سنگین مورب 30 آزاد و متاثر از بستر در محیط‌های ساکن لایه‌بندی نشده

تخلیه‌‌کننده‌های دریایی مستغرق با تخلیه جریان شناور در عمق دریا به‌صورت گسترده برای دفع انواع پساب‌های تولیدی در محیط‌های دریایی استفاده می‌شوند. برای پساب‌های سنگین، تخلیه مورب تحت زاویه 60 درجه نسبت به افق به‌عنوان زاویه‌ای با بهترین عملکرد مورد پذیرش عمومی قرار گرفته است، اما این زاویه به‌دلیل ارتفاع زیاد حاصله برای آب‌های ساحلی کم‌عمق مشکل‌آفرین بوده و زوایای کوچکتر در این شرایط ارجحیت دارند. در این پژوهش مشخصات هندسی تخلیه جت‌های سنگین 30 درجه آزاد (دور از مرزهای جانبی) و متاثر از بستر در محیط ساکن و لایه‌بندی نشده را با استفاده از روش فلورسنت تحریک شده با لیزر بررسی شد. مهم‌ترین مشخصات هندسی جریان شامل خط سیر جت، حداکثر ارتفاع خط مرکزی، حداکثر ارتفاع صعود جریان و فاصله‌ افقی نقطه بازگشت از طریق داده‌ها و نمودارهای بی‌بعد ارائه و مورد بررسی مقایسه‌ای قرار گرفتند. جت‌های سنگین آزاد به‌طور کلی از روند گزارش شده در پژوهش‌های آزمایشگاهی پیشین پیروی می‌کنند، اما مشاهده شد که کاهش فاصله نازل از بستر و تاثیر مرز ثابت در رفتار جریان، منجر به عدم‌تقارن در خط سیر جریان و کاهش فاصله افقی نقطه بازگشت می‌شود.

Experimental Study of Geometrical Characteristics of Free and Boundary-Affected 30° Inclined Dense Jets in Unstratified Stagnant Environments

Submerged outfalls by discharging buoyant jets in the depth of seawater are widely used for the disposal of various types of effluents into the marine environment. A 60° inclined jet to the horizontal is accepted as the optimal angle of inclination for dense flow, but this angle is comparatively problematic for shallow waters; hence smaller inclination is preferred. The present paper investigates the geometrical characteristics of free (far from boundaries) and boundaryaffected 30° inclined dense jets in unstratified stagnant ambient using laserinduced fluorescence technique. The major geometrical characteristics, including the centerline trajectory, centerline peak, terminal rise height, and horizontal location of return point, were analyzed by normalized data and plots. The free jets generally follow trends in previous experimental studies. It was observed that a dramatic reduction in the bed proximity parameter results in an asymmetry in the centerline trajectory and a decrease in the horizontal distance of the return point.