نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 استادیار گروه سازه‌های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز
2 دانشیار گروه سازه‌های آبی دانشگاه شهید چمران اهواز
چکیده
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.
عنوان مقاله [English]
Simultaneous Effect of Jet Geometry and Concentration of Sewage Outflow on the Positive Mixing Length of Flux Buoyancy in a Buoyant Jet
چکیده [English]
In this research, the positive mixing length and trajectory characteristics of a buoyant jet was investigated. Jet flux is dependent on parameters such as initial velocity, port diameter, concentration of jet and flow conditions in the receiving fluid. A buoyant jet fluid governing equation with relevant logical assumptions was used to drive the required dimensionless functions using dimensional analysis. A physical model was built to evaluate the function of these parameters. Testing was done at varying velocities, concentrations and initial port diameters. The length of the falling jet trajectory was analyzed as the ratio of trajectory length to port diameter versus relative trajectory elevation. The results showed that increasing jet diameter and jet momentum had a significant effect on jet trajectory. Increasing jet fluid density caused a density gradient between the jet and receiving fluid and a change in the buoyancy forces involved which had a major influence on the length of the falling jet trajectory. Hence at a given density, increasing the diameter from 5-8 mm or 8-15 mm decreased the densimetric Froude number 30-40% for different velocities and the ratio of the length of positive flux buoyancy to port diameter decreased 20-35%. Findings showed that doubling the increase in density decreased the length of positive flux buoyancy 5-20%.
کلیدواژه‌ها [English]
- Concentration
- Densimetric Froude Number
- Length of Positive Buoyancy
- Round Buoyant Jet Trajectory
)