شبیه سازی عددی صعود پیرایه ستون دود در شرایط جوی خنثی

راه حل های متعددی برای محاسبه میزان صعود پیرایه ستون دود موجود است. دود هنگام خارج شدن از دودکش تحت تاثیر باد جانبی قرار می گیرد که سبب خم شدن پیرایه ستون دود می شود. سرانجام صعود پیرایه ستون دود متوقف و این میزان از صعود برای تعیین ارتفاع موثر نشر به ارتفاع واقعی دودکش اضافه می شود. از آنجا که معادلات و مدل های موجود در زمینه صعود پیرایه ستون دود، بر اساس ساده سازی هایی به دست آمده اند و بسیاری از آن ها قادر به محاسبه دقیق صعود پیرایه ستون دود در شرایط جوی مختلف نیستند، می توان صعود پیرایه ستون دود را در شرایط جوی مختلف با استفاده از نرم افزار فلوئنت شبیه سازی کرد. در این مقاله به منظور شبیه سازی خیزش پیرایه ستون دود، یک دودکش با مشخصات معلوم در محیط گمبیت شبکه بندی شده، سپس این شبکه بندی به نرم افزار فلوئنت انتقال یافته است. در نرم افزار فلوئنت با استفاده از امکانات تعریف توابع از سوی کاربر شرایط اولیه با نیمرخ های لایه مرزی جو در حالت خنثی وارد شده و سپس خیزش ستون دود در شرایط خنثای جوی برای دودکشی دارای مومنتوم و شناوری اولیه در دو حالت شبیه سازی شده است. در حالت اول شتاب جاذبه در نظر گرفته می شود و در حالت دوم بدون در نظر گرفتن شتاب جاذبه ثقلی شبیه سازی شکل می گیرد. نتایج برای حالتی که در آن شتاب جاذبه ثقلی لحاظ نشده ۶۶ درصد بیشتر از نتایج حاصل از معادلات نیمه تجربی است، اما با در نظر گرفتن شتاب جاذبه ثقلی، قسمت زیادی از جرم خروجی از دودکش در اثر جاذبه به سمت زمین کشیده می شود. بنابراین، غلظت آلاینده ها در ارتفاع دودکش کاهش می یابد و به علت سبکی، بیشتر تحت تاثیر نیروی شناوری قرار می گیرد و مقدار صعود پیرایه ستون دود ۵/۲ برابر حالتی می شود که شتاب جاذبه ثقلی در نظر گرفته شده است.