مدل‌سازی جریان هوا و جابجایی ذرات شن اطراف تپه‌های کم ‌ارتفاع با بهره‌گیری از الگوی شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد دانشگاه قم، قم، ایران

2 استادیار دانشگاه قم، قم، ایران

doi
چکیده

انتشار و توزیع ذرات گردوغبار از مهم­ترین مسائل در حوزه مطالعات محیط‌زیست می­باشد. انتقال ذرات گردوغبار تحت‌ تأثیر عوامل طبیعی و محیطی بوده و همواره اثرات مخربی بر محیط‌زیست و به‌ ویژه سلامتی افراد دارد. در پژوهش حاضر به شبیه­سازی عددی انتشار ذرات گردوغبار در اطراف تپه­های کم‌ارتفاع پرداخته شده ‌است. جابجایی ذرات گردوغبار تحت‌تأثیر عواملی چون سرعت جریان هوا، شرایط محیط، سطح و نیز جنس و ویژگی­های ساختاری خود ذرات می­باشد. به‌ منظور پیش­بینی دقیق میدان جریان و بررسی نحوه انتشار ذرات گردوغبار از روش عددی مبتنی بر الگوی شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ استفاده شده ‌است. صحت سنجی برای مدل، بر مبنای مقایسه نتایج حاصل از شبیه‌سازی با داده‌های آزمایشگاهی انجام شده است و دقت مناسبی را برای مدل­سازی مبتنی بر الگوی شبیه‌سازی گردابه‌های بزرگ نشان می‌دهد. در پژوهش حاضر شبیه­سازی عددی جریان سیال با ماژول فلوئنت از بسته نرم­افزاری انسیس انجام گرفته است. نتایج این پژوهش شامل تغییرات غلظت ذرات گردوغبار تحت ‌تأثیر عواملی مانند سرعت جریان هوا و نیز قطر خود ذرات ارائه شده و مورد بحث و بررسی قرار گرفته ‌است. نتایج نشان از افزایش میزان غلظت ذرات شن با کاهش قطر آن­ها از 200 میکرون به 20 میکرون در این مطالعه می­دهد. همچنین هرچه سرعت جریان هوای ورودی به دامنه محاسباتی بیشتر باشد، میزان غلظت ذرات بر روی سطح تپه و محیط اطراف آن کاهش می­یابد.