برآورد میزان بادبردگی از پشته های سنگ آهن با دو روش دینامک شاره ها محاسباتی و ون کارمن

بررسی میزان و الگوی پخش ذرات در توپوگرافی های گوناگون به منظور تعیین راهبرد های اندازه گیری و کنترل آلودگی ناشی از ذرات، دارای اهمیت بسیار زیادی است. در بسیاری از صنایع به واسطه وجود دپوی مواد خام در نواحی گوناگون، شاهد پدیده بادبردگی هستیم که باعث آلودگی و اتلاف منابع مواد خام می شود. در بررسی پدیده بادبردگی، روش های اندکی وجود دارد که یکی از بهترین این روش ها، روش عرضه شده آژانس حفاظت از محیط زیست امریکا است. در این مرجع فقط به بررسی پتانسیل بادبردگی پشته های گوناگون پرداخته شده و در مورد نحوه پخش و توزیع غلظت بحث نشده است. در این مقاله میزان بادبردگی از پشته های سنگ آهن صنایع فولادسازی با استفاده از روش های عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. از نرم افزار فلوئنت و روش تجربی ون کارمن در ترکیب با روش آژانس حفاظت از محیط زیست امریکا برای برآورد میزان بادبردگی در طول دوره یک ماهه از یک پشته هرمی شکل استفاده شده است. نتایج حاصل از هر دو روش با اندازه گیری های صورت گرفته در محل در 10 نقطه اطراف پشته مقایسه شده است. به منظور برآورد عددی میزان بادبردگی، هندسه پشته و خصوصیات فیزیکی سنگ آهن موجود در پشته شامل اندازه و توزیع دانه بندی ذرات در مدل دینامیکی شبیه سازی شده و نیم رخ باد در شرایط خنثی لایه مرزی جو بر آن اعمال شده است. در حالت تجربی از روابط آژانس حفاظت از محیط زیست امریکا برای برآورد پتانسیل بادبردگی از پشته استفاده، و سپس نحوه پخش و توزیع آن با روش ون کارمن محاسبه شده است. نتایج هر دو روش در نقاط نمونه برداری استخراج و با نتایج اندازه گیری مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که الگوی پخش کلی به دست آمده از اندازه گیری و روش های پیش گفته به لحاظ کیفی مطابقت خوبی با یکدیگر دارند. روش دینامیک شاره های محاسباتی از نظر کمی و کیفی تطابق بسیار خوبی با مقادیر اندازه گیری، به خصوص در پایین دست جریان داشته است. ضریب تعین در حالت کلی برابر 71/0 برای مدل دینامیک شاره های محاسباتی و 35/0 برای روش ون کارمن به دست آمده است. روش ون کارمن در همه نقاط، غلظت آلاینده PM10 را کمتر از مقادیر اندازه گیری شده به دست می دهد.