مدلسازی دو بعدی انتقال آلودگی نفتی در آب های ساحلی

« مدل عددی دو بعدی انتقال آلودگی نفتی در آب های ساحلی» عنوان پایان نامه ای است که در دانشگاه شهید باهنر کرمان مورد تحقیق قرار گرفته است.

به گزارش «انرژی امروز»، در چکیده این پایان نامه آمده است: بررسی کیفیت آب در مناطق ساحلی از نقطه نظر سلامت اکوسیستم ساحلی و بهداشت آب آشامیدنی از اهمیت فراوانی برخوردار است. با توجه به استخراج نفت و احتمال روز افزون نشت آن به ویژه در آب‌های آزاد، پیش بینی گسترش آلودگی در مناطق ساحلی از دغدغه های مهندسین این حوزه می‌باشد.

عوامل اصلی موثر در سرنوشت لکه های نفتی شامل وزش باد، جریان آب‌های ساحلی، دمای محیط و امواج جذر و مدی می‌باشد. و همچنین فرایند‌های اصلی پیش روی لکه نفتی شامل پهن‌رفت، انحلال، تبخیر(فرسایش) و انتقال-انتشار(جا به جایی) می باشد.

در این مطالعه به منظور شبیه سازی حرکت و ارزیابی سرنوشت لکه نفتی از روش عددی ترکیبی اولری-لاگرانژی استفاده شده است. برای حل معادلات جریان شامل پیوستگی و مومنتوم دو بعدی افقی از روش اولری و برای حل معادلات جا به جایی آلودگی‌ نفتی، از روش لاگرانژی استفاده شد. این معادلات با استفاده از مدل جریان دو بعدی افقی (Telemac-2D) حل شدند. روش عددی مورد استفاده در این مدل برای گسسته‌سازی معادلات حاکم بر جریان آب، روش اجزاء محدود است.

در مرحله شبیه‌سازی فرایند جابجایی، سرعت لکه نفتی که وابسته به سرعت جریان و سرعت باد است، از مدل انتقالی خالص محاسبه شده و سپس این سرعت در مدل احتمالاتی انتقال-انتشار با رویکرد لاگرانژی بکار رفته و در نهایت موقعیت لکه نفتی را در زمان‌های مختلف بدست آمد. لازم به ذکر است که در این مرحله با فرض آرام بودن آب‌های ساحلی، از اثر امواج صرف نظر گردید. در مرحله شبیه‌سازی فرایند های فرسایش، ابتدا به منظور مدل‌سازی پهن‌رفت به عنوان مهمترین عامل (به علت اثرگذاری مستقیم مساحت ذرات بر سایر فرایندهای فرسایش) از مدل Fay [10] با فرض اثرگذار بودن نیروهای جاذبه و ویسکوزیته استفاده شد. در ادامه با محاسبه مساحت ذرات، مبادرت به حل معادله تبخیر شد. در این مرحله ذکر شد که معادله نهایی تبخیر به صورت تابعی از دمای نقطه جوش و نوع نفت است.

بر اساس تطابق نتایج بدست آمده در این مطالعه، با نتایج مرجع Goeury [13]، مدل دو بعدی حاضر درمساله تبخیر سوخت سنگین دارای RMSE=0.414 و در مساله انحلال RMSE=2.97 است. که می تواند بیانگر دقت مناسب این روش باشد.

نویسنده :

پویا ابوسعیدی1

1. دانشگاه شهید باهنر کرمان

استاد راهنما: مهناز قائینی حصاروئیه*

* . صفحه ارتباطی استادراهنما: http: academicstaff.uk.ac.ir mghaeini

واژگان کلیدی:

آلودگی نفتی، مدلسازی عددی، روش اولری-الگرانژی، لکه نفتی

فایل دریافت پایان نامه: