مطالعه عددي رفتار تراورس كوهان‏دار در طوفان شن با مدل‌سازي جريان دوفازي گاز-جامد

هر ساله طوفان شن مشكلات متعددي را در بيابان بوجود مي‌آورد، لذا بايستي راه‌حل كامل و مناسبي براي اين مساله ارائه شود. تراورس كوهاندار يكي از راه‌هاي جلوگيري از نشست شن در بستر خط مي‌باشد. مدل‌سازي طوفان شن و تعيين نشست شن در ميان ريل‌ها و روي خط راه‌آهن به صورت سه بُعدي در اين مقاله بررسي شده است. خط راه‌آهن متشكل از 4رديف تراورس كوهاندار همراه ريل مدل‌سازي شده است. جريان ورودي بصورت دو‌فازي هوا–شن بصورت گاز–جامد به صورت همگن به روش اويلري با نرم‌افزار STAR-CCM+ ايجاد شده و در هر شبيه‌سازي به نوبت از سه قطر 125و250و500ميكرومتر بر مبناي توزيع ذرات شن در بيابان‌هاي ايران استفاده شده است. عملكرد تراورس كوهان دار در مقابل پارامتر هاي غلظت طوفان، شدت طوفان و ماهيت ناحيه كويري طوفان مورد ارزيابي قرار مي گيرد. در ادامه افزايش ارتفاع كوهان در اين مدل تراورس مورد توجه قرار گرفته و شبيه‌سازي جريان با سه ارتفاع كوهان15،10و20سانتي‌متر انجام گرفته است. نتايج شبيه‌سازي در اين مقاله نشان مي‌دهد كه هرچه قطر ذرات بزرگتر باشد، ذرات مسافت كمتري را معلق هستند و كسرحجمي شن باقي مانده در پشت كوهان‌ها بيشتر شده و خطر انسداد خطوط بالاتر مي‌رود، لذا در مناطقي كه قطر ذرات شن بزرگتر است، احتمال انسداد خطوط راه‌آهن بيشتر مي‌باشد. همچنين اين مطالعه نشان مي‌دهد كه استفاده از تراورس كوهاندار مي‌تواند در طوفان‌هاي با سرعت بالاتر از m/s 20 كارآمد باشد و در مقادير زير اين محدوده، تجميع شن كماكان در روي خط وجود خواهد داشت.