بررسی عددی ورودی مخازن ته‌نشست ابتدایی در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب دایره‌ای شکل با Flow3D

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری گروه عمران، دانشگاه قم، قم، ایران.

2 استادیار گروه عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، لاهیجان، ایران.

3 کارشناس ارشد گروه عمران، دانشگاه آزاد اسلامی واحد لاهیجان، لاهیجان، ایران.

doi
10.22112/jwwse.2022.311920.1294
چکیده

کمبود آب یکی از چالش‌ها و محدودیت‌های اساسی در توسعه و آبادانی کشور محسوب می‌شود. از طرفی روش‌های تصفیه فاضلاب در ابتدا به‌عنوان پاسخی به نگرانی در مورد بهداشت عمومی و شرایط ناشی از دفع فاضلاب در محیط‌زیست به وجود آمدند، ولی اکنون با گسترش شهرها و زندگی شهری، پاک نگه­داشتن و حفظ محیط‌زیست برای حیات اجتماعی امری ضروری است. لذا هدف تحقیق بهینه‌سازی و شبیه‌سازی مخازن ته‌نشینی ابتدایی در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب است که با استفاده از نرم‌افزار Flow-3D شبیه‌سازی هیدرولیک جریان عبوری از تصفیه‌خانه دایره‌ای شکل سرریز-دریچه و ته‌نشست مخازن صورت گرفت و علاوه‎بر ارزیابی دقت مدل در شبیه‌سازی، به تعیین پارامترهای تأثیرگذار بر نسبت ورودی عبوری از روی سرریز به ورودی عبوری از زیر دریچه پرداخته شد. در مطالعه حاضر، روابطی برای نسبت دبی ورودی عبوری از بالا به پایین تصفیه‌خانه براساس پارامترهای بی‌بعد به‎دست آمد که بیانگر میزان همبستگی بالای متغیرهای فوق بوده است. هم‎چنین از مقایسه تأثیر پارامترهای مشخصه ته‌نشست در حداکثر عمق ته‌نشست نتیجه شد که پارامتر ضریب دراگ و زاویه ایستایی تأثیر زیادی بر مقدار ته‌نشست دارد. طبق شبیه‌سازی‌های متعددی که با نرم‌افزار Flow-3D انجام شد مشخص شد که این نرم‌افزار دقت خوبی در شبیه‌سازی الگوی جریان عبوری از تصفیه‌خانه دایره‌ای شکل سرریز–دریچه در دو حالت بستر صلب و بستر متحرک دارد. هم‎چنین از مقایسه تأثیر پارامترهای مشخصه ته‌نشست در حداکثر عمق ته‌نشست می‌توان دریافت که پارامترهای ضریب دراگ و زاویه ایستایی تأثیر زیادی بر مقدار ته‌نشست دارند. از بین مدل‌های آشفتگی مختلف، مدل LES نتایج قابل‎قبول‌تری در شبیه‌سازی ته‌نشست مخازن تصفیه‌خانه دایره‌ای شکل سرریز–دریچه نشان می‌دهد.