مشخصات پژوهش

عنوان	مطالعه آزمایشگاهی و عددی تاثیر ناحیه مرده کناری بر الگوی جریان و پخش آلاینده در مجرای روباز
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	: ناحیه مرده کناری، زمان مانایی، گردابه ثانویه، کانال متقارن، جریان متلاطم، الگوی جریان، شدت تلاطم، مدل دو ناحیه ای
چکیده	جریان در داخل حفره های کناری، دارای گردابه های متنوعی است (گردابه اولیه و ثانویه) که تحت تاثیر عدد رینولدز، شکل حفره و نسبت شکل (W/L) قرار دارند. در مدیریت رودخانه، کنترل میزان تبادل ماده بین رودخانه و نواحی مرده متصل به آن، دارای اهمیت بسیاری است. در این نواحی، با کاهش سرعت جریان و افزایش زمان مانایی، تنوع زیستی گیاهان و جانوران نیز افزایش می یابد. تغییر شکل حفره نیز می-تواند در اندازه زمان مانایی موثر باشد. در پژوهش حاضر برای بررسی تاثیر تغییر شکل حفره تحت تاثیر چهار دبی و عمق آب متفاوت بر زمان مانایی و تعداد گردابه ها، از یک کانال آزمایشگاهی استفاده شد..آلاینده شوری در عرض کانال تزریق شد و برای اندازه گیری غلظت آن از 23 پراب استفاده گردید. خطوط جریان، گردابه های اولیه و ثانویه، شدت تلاطم با استفاده از پردازش تصویر محاسبه شدند. همچنین زمان مانایی و ضریب تبادل از منحنی های رخنه حاصل از پراب ها محاسبه شدند. همچنین توانایی مدل STAR-CCM+ در مدل سازی سه بعدی جریان، در مجموعه-ای متوالی از نواحی مرده مورد بررسی قرار گرفت. برای رسیدن به این هدف، مدل برای تعیین بهترین مدل آشفتگی واسنجی شد و سپس مورد استفاده قرار گرفت. نوآوری پژوهش حاضر به دوصورت زیر است. اول استفاده از مجموعه ای متقارن از پنج حفره متوالی و دوم تغییر شکل حفره ها از حالت منظم به یک حالت نامنظم شبیه به آنچه در طبیعت مشاهده می شود. نتایج نشان داد که نوع گردابه و زمان مانایی تحت تاثیر نسبت شکل قرار ندارند و دو پارامتر شرایط جریان و شکل حفره عامل تاثیرگذار تری هستند. با تغییر شکل حفره، شدت تلاطم بیشینه کاهش پیدا کرد. نتایج نشان داد که تاثیر شکل حفره بر گردابه های ثانویه بیشتر از تاثیر عدد رینولدز است. نتایج نشان داد که شتاب گرفتن جریان در کانال اصلی باعث جدایی بیشتر جریان و افزایش سرعت جریان در نزدیکی گوشه بالادست حفره می شود. با ورود جریان به داخل حفره، سرعت متوسط جریان کاهش پیدا می کند و ناحیه ای با سرعت پایین در داخل حفره شکل می گیرد. نتایج حاصل از مدل سازی عددی نشان داد که، مدل RANS2 دو ناحیه ای در مقایسه با مدل RANS1 تک ناحیه ای عملکرد بهتری دارد. اما در مجموع بهترین عملکرد را مدل LES دو ناحیه ای داشت.
پژوهشگران	حسین بانژاد (استاد راهنما)، حامد نوذری (استاد راهنما)، فرزانه قائمی زاده (دانشجو)، بلیس انسوم (استاد مشاور)