تأثیر هندسه ی نازل در رفتار پساب شور تخلیه‌شده به صورت مستغرق مایل با زاویه ی 60ͦ

نوع مقاله : پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده ی مهندسی عمران - آب ، دانشگاه امیرکبیر

2 دانشکده ی مهندسی عمران و محیط زیست، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

چکیده

کارخانه‌های آب شیرین‌کن، پساب به‌جای مانده از شیرین‌سازی آب را مستقیماً به دریا تخلیه می‌کنند، که بسیار شورتر از آب دریاست و باعث تخریب محیط‌زیست می‌شود. استفاده از تخلیه‌کننده‌های مناسب، یکی از مهم‌ترین روش‌ها برای کاهش آثار زیست‌محیطی پساب‌های مذکور است. بیشتر مطالعات انجام شده در این زمینه مربوط به تخلیه‌ی پساب چگال از نازل دایره‌یی است. در پژوهش حاضر، برای اولین بار با استفاده از مدل آشفتگی (RNG) εK- به شبیه‌سازی پساب چگال تخلیه شده از نازل‌های دایره، مثلث و لوزی پرداخته شده است. پساب به‌صورت مستغرق مایل و با زاویه‌ی تخلیه‌ی ۶۰ درجه نسبت به افق در محیط آبی ساکن و پویا تخلیه شده است. باتوجه به نتایج به دست آمده، هر چه پساب به‌صورت صفحه‌یی از نازل خارج شود، ارتفاع صعود بیشینه‌ی جت و فاصله‌ی افقی نقطه‌ی برخورد پساب به زمین کاهش و در مقابل میزان رقیق‌سازی پساب افزایش می‌یابد. همچنین نتایج نشان داد میزان پخش در لبه‌ی داخلی جت به دلیل وجود بستر و اثر کواندا، کمتر از میزان پخش در لبه‌ی خارجی جت است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The effect of nozzle geometry on the behavior of saline effluent discharged in an inclined submerged form with an angle of 60 ͦ

نویسندگان [English]

  • V. Babaiynejad 1
  • B. Khorsandi 2
1 D‌e‌p‌t.o‌f C‌i‌v‌i‌l E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g-W‌a‌t‌e‌r A‌m‌i‌r‌k‌a‌b‌i‌r U‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y
2 D‌e‌p‌t. o‌f C‌i‌v‌i‌l a‌n‌d E‌n‌v‌i‌r‌o‌n‌m‌e‌n‌t‌a‌l E‌n‌g‌i‌n‌e‌e‌r‌i‌n‌g A‌m‌i‌r‌k‌a‌b‌i‌r U‌n‌i‌v‌e‌r‌s‌i‌t‌y o‌f T‌e‌c‌h‌n‌o‌l‌o‌g‌y
چکیده [English]

In recent decades, the increase in desalination plant construction along coastlines due to climate change and fresh water resource depletion has been a major concern. The discharge of concentrated wastewater directly into the sea has been shown to cause irreversible damage to the environment. Therefore, the use of appropriate dischargers is crucial in reducing the negative environmental effects of this waste. In this study, ANSYS-FLUENT software was used to simulate the behavior of condensed effluent discharged from circular, triangular, and diamond nozzles. To investigate the effect of nozzle geometry, diamond and triangle nozzles with different dimensions (triangle 1, triangle 2, diamond 1, and diamond 2) were modeled. The effluent was discharged obliquely at a discharge angle of 60 degrees to the horizon in both static and dynamic water environments. The K-ε turbulence model (RNG) was employed for modeling, and the results were validated by comparison with experimental data. The results showed that the height of the maximum jet ascent and the horizontal distance of the point of impact of the effluent with the ground decrease, while the dilution rate of the effluent increases as it leaves the nozzle in a sheet. Moreover, the results indicated that the spreading rate at the inner edge of the jet is lower than that at the outer edge of the jet due to the presence of the bed and the Coanda effect. However, the nozzle geometry was found to have no effect on the reduction of concentration in the center line of the jet. The use of diamond 2 and triangle 2 nozzles for the discharge of concentrated wastewater was found to reduce environmental damage. The findings of this study provide insight into the design of appropriate dischargers for desalination plants and highlight the importance of considering environmental impacts when discharging waste water.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Jet
  • Effluent
  • Plume
  • Dilution
  • Desalination