شبیه سازی عددی میدان غلظت ناشی از جریانهای چگال در مخازن سدها

جریانهای غلیظ در جایی تولید می شوند که اختلاف چگالی بین دو سیال و یا لایه های یک سیال وجود داشته باشد . این اختلاف چگالی ممکن است بوسیلة مکانیزمهای مختلف از قبیل درجه حرارت، شـوری یا ورود جریان رودخانه مملو از رسوبات معلق در مواقع سیل به داخل محیط های آبی ظاهر شود . چنـین جریانهایی یکی از مکانیز مهای انتقال رسوب در مخازن سدها، دریاچه ها، دریاها و اقیانوسها را تشکیل می دهند . مشکل رسوب مخازن سدها در مناطق خشک و نیمه خشک که رودخانـه هـا بطـور گـل آلـود جریان دارد، مسئله ای جدی است . در این ر ودخانه ها، عموماً سیلابها در زمانهای کوتاه بـسیار شـدید بوده و جریا ن باعث فرسایش سطحی و حمل مقدار زیادی مواد جامد می شود . در این صـورت آب گـل آلود رودخانه بطور قابل ملاحظه ای از آب تمیز مخزن سنگین تر بوده و در ورود به دریاچه سد در عمـق فرو رفته و در زیر آب تمیز بصورت لایه ای از جریان چگال ١ یا جریان گل آلود ٢ در امتـداد کـف مخـزن حرکت می کند . چون جریان چگال در کف و در قسمت عمیق دریاچه سد پخش می شود ، سـرعت آن کم شده و در طول حرکت ، ذرات معلق بتدریج ته نشین شده و رسوب می کنند . در این مقاله یک مـدل عددی دو بعدی قایم با روش حل احجام محدود جهت مدلسازی جریان چگال بکار رفته اسـت . بـرای مدلسازی آشفتگی و بستن معادلات، از مدل آشفتگی ) k−ε مدل دو معادله ای ) با در نظـر گـرفتن ترم بویانسی استفاده شده است . نتایج نشان می دهد که تطابق خوبی بین نتایج حاصل از مدل عددی با نتایج آزمایشگاهی وجود دارد .

کلیدواژه ها:

جریان غلیظ ، جریان چگال ، جریان گل آلود ، مدل آشفتگی ، مدل عددی ، رسوبگذاری مخازن