عنوان مقاله :
مطالعه اثر باد بر رفتار هيدروديناميكي جريان چگال رهاسازي توده
عنوان به زبان ديگر :
Studying Wind Effect on the Hydrodynamic Behavior of Lock-Exchange Density Current
پديد آورندگان :
ناظمي، پارسا دانشگاه زنجان - دانشكده مهندسي مكانيك، زنجان، ايران , خواصي، احسان دانشگاه زنجان - دانشكده فني و مهندسي، زنجان، ايران , رستمي ده جلالي، صادق دانشگاه زنجان - دانشكده مهندسي مكانيك، زنجان، ايران
كليدواژه :
روش حجم سيال , رسوب‌گذاري , جريان گل‌آلود , پديده‌هاي آشفته
چكيده فارسي :
در مطالعه حاضر انتشار جريان گل‌آلود رهاسازي توده به‌صورت دوبعدي، تحت تأثير جريان باد با استفاده از نرم‌افزاري متن‌باز، مدل‌سازي شده است. جهت حل اين مسئله از روش شبيه‌سازي گردابه‌هاي بزرگ به منظور مشاهده دقيق‌تر پديده‌هاي آشفته، استفاده شده است. با توسعه حل‌گر دوفازي نرم‌افزار مذكور به‌گونه‌اي كه معادلات روش حجم سيال با معادله اسكالر غلظت جفت شوند، مسئله سه‌فاز به‌صورت يك فاز مخلوط سيال چگال و آب خالص دركنار فاز هوا شبيه‌سازي مي‌شود. نتايج نشان مي‌دهد كه افزايش سرعت باد سبب كاهش نيروي شناوري محرك جريان گل‌آلود و هم‌‌چنين افزايش درون‌آميختگي مي‌شود كه معناي آن آلودگي سريع‌تر نواحي آبي است. اين افزايش سرعت باد باعث افزايش تنش برشي ديوار نيز مي‌شود با اين تفاوت كه مقدار تنش برشي ديوار در سرعت‌هاي باد كم، چشم‌گير نيست و اين خود مانع از تغيير قابل ملاحظه در رفتار رسوب‌گذاري جريان مي‌شود. با بررسي رفتار رسوب‌گذاري جريان، مشاهده مي‌شود كه در سرعت‌هاي باد زياد، جريان باد موافق با جريان گل‌آلود، تأثيرات زيان‌بارتري نسبت به جريان باد مخالف دارد و انباشت رسوب آن بيش‌تر است.
چكيده لاتين :
In the present study, the two-dimensional lock-exchange turbidity current under the influence of wind flow is modeled using open-source software. To solve this, the large eddy simulation method has been used in order to observe turbulent phenomena more accurately. By developing the two-phase solver of the software so that the equations of the volume of fluid method are coupled with the scalar equation of concentration, the three-phase problem is simulated as a phase of a mixture of dense fluid and pure water next to the air phase. The results show that an increase in wind speed reduces the buoyancy force driving the turbidity current and increases the entrainment, which means faster pollution of water areas. This increase in wind speed also increases the wall shear stress, with the difference that the amount of wall shear stress at low wind speeds is not significant. So this prevents a significant change in the deposition behavior of the current. Studying the current's sedimentation behavior, showed that at high wind speeds, the co-current wind flow corresponding to the turbidity current has more harmful effects than the reverse wind flow and its sediment accumulation is getting higher.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك اميركبير
