بررسی عملکرد دیدگاه اولری و لاگرانژی در مدلسازی عددی مکش ناگهانی آلودگی
کد مقاله : 1101-IWWA
نویسندگان
میلاد پایسته *1، احمد احمدی2، علیرضا کرامت2
1کارشناس مسئول سازمان حفاظت محیط زیست
2استاد
چکیده مقاله
کیفیت آب هنگام عبور از خطوط انتقال تحت تأثیر فرآیندهای پیچیده فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی تغییر می‌کند. یکی از مهم‌ترین این فرآیندها، مکش ناگهانی آلودگی در اثر جریانات گذرا یا ضربه قوچ است. هنگامی که موج فشار منفی ناشی از ضربه قوچ به نقاط آسیب‌پذیر مانند محل‌های نشت در سیستم لوله‌کشی می‌رسد، می‌تواند باعث ورود ناگهانی آلودگی‌های محیط اطراف به داخل جریان آب درون لوله شود. مکش ناگهانی آلودگی تهدید جدی برای سلامت عمومی ایجاد می‌کند، بنابراین، شناخت و کنترل این پدیده از اهمیت بالایی در مدیریت ایمنی آب و حفاظت از سلامت جامعه برخوردار است .شناخت فرآیند پیچیده مکش ناگهانی آلودگی و عوامل موثر بر آن، نیازمند یک مدلسازی دقیق و بهینه جهت تخمین مقدار آلودگی وارد شده می‌باشد. این تحقیق در قالب مدلسازی دقیق عددی سیستم مخزن – لوله – شیر، براساس دیدگاه اولری و لاگرانژی، سعی بر تخمین مقدار آلودگی وارد شده به لوله بر اثر جریان گذرا دارد. جهت تخمین دقیق مقدار آلودگی وارد شده به لوله معادلات هیدرولیک جریان و شرایط خاص مرزی نشت بایستی به صورت همزمان حل شوند. معادلات هیدرولیک جریان با استفاده از روش اولری مشخصه‌ها و روش لاگرانژی ردیابی بهینه امواج حل شدند. نتایج نشان داد، به‌کارگیری روش حل عددی لاگرانژی با حفظ دقت محاسبات (ضریب همبستگی با نتایج آزمایشگاهی، R² = 0.9741) به‌صورت متوسط بیش از 88% بهینه‌تر نسبت به روش اولری در محاسبات عددی عمل می‌کنند.
کلیدواژه ها
مکش ناگهانی آلودگی، ضربه‌قوچ، نشت، دیدگاه اولری و لاگرانژی.
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی