سایر
پارامترهاي موثر محیطی در انتخاب مقره ها (3)
دسامبر
پارامترهاي موثر محیطی در انتخاب مقره ها (3)
باد
– نیروي مکانیکی ناشی از وزش باد
سرعت بادي که به عنوان مبنا براي طراحی در نظر گرفتـه مـی شـود، حـداکثر سـرعت در
عرض پنج ثانیه است که ممکن است یکبار در عرض 50 سال اتفاق بیافتـد . ایـن سـرعت
در 10 متر ارتفاع از سطح زمین برابـر 40 m/sبـوده و بـا افـزایش ارتفـاع از سـطح زمـین
زیاد می شود. سرعت باد در ارتفـاع Z از سـطح زمـین را مـی تـوان از رابطـه زیـر بدسـت
آورد:
(1)
در پستها، سرعت مبناي طراحی در زمان اتصال کوتاه برابـر
در نظـر گرفتـهمی شود کهاز رابطه (1) بدست می آیـد . در شـرایط بارگـذاري توسـط نیـروي وارده
ناشی از یخ، سرعت بـاد معمـولاً 25 متـر در نظـر مـی گیرنـد کـه بسـتگی بـه ارتفاع از سطح زمین ندارد.
– نیروي مکانیکی وارده ناشی از یخ بر روي هادي متصل به مقره
در اینجا فرض می گردد که در اثـر وزش بـاد، یـک لایـه اسـتوانه اي از یـخ بـه دور هـادي
تشکیل می شود. جرم مخصوص یخ واحد آن 0/9 فرض می گردد.
وزن یخ در واحد طول از رابطه (3) زیر بدست می آید:
که در آن:
T: ضخامت یخ به میلیمتر
D: قطر هادي یا قطر لوله به میلیمتر
Qi: بارگذاري توسط نیروي یخ به نیوتن بر متر
– باد و اثرات آن بر آلودگی سطوح مقره ها
تجربیات نشان داده است که ذرات معلق در هوا توسط جریان هوا (باد) بـه سـطح مقـره
ها منتقل می شوند. میزان این نشاندن آلودگی بر سطح مقره ها به شکل مقـره، انـدازه
و دانسـیته ذرات معلـق و نیـز سـرعت جریـان هـوا بسـتگی دارد . در نقـاطی از مقـره کـه
سرعت باد به حالت سکون می رسد و به مقادیر کـوچکتري تبـدیل مـی شـود ذرات میـل
بیشتري به نشستن دارند. چـون بـدلیل دانسـیته بیشـتر ذرات معلـق در هـوا، آنهـا میـل
کمتري دارند که مطابق با تغییر مسیر و سرعت بـاد عمـل کننـد . بنـابراین بـدلیل ایجـاد
گردابهاي موضعی در سطح مقره و شیارهاي عمیـق و چترکهـا در دراز مـدت ذرات معلـق
در هوا در این نقاط جمع می شوند شـکل (4) اثـر پروفایـ ل و شـکل چترکهـا را در میـزان
آلوده شدن نقاط مختلف مقره با توجه به جهت باد نشان مـی دهـد . مـی بینـیم کـه هـر
چه میزان آئرودینامیک بودن سـطوح و چترکهـا افـزایش یابـد میـزان آلـودگی کمتـري در
نقاط مختلف خواهیم داشت و نقاط بحرانی را نیز از بین برده ایم.
علاوه بر آن نیرویی که از طرف میدان هاي الکترواستاتیکی علاوه بر آن نیرویی که از
اطراف میدان هاي الکترواستاتیکی موجود در مقره ها در فشار قوي وجود دارد در
کشاندن ذرات جریان یافته توسط باد بر سطوح مقره ها بسیار موثر است.
به عنوان یک اصل کلی سرعت هاي کم باد بر جمع شدن آلودگی به سطح مقره ها
کمک می کند، در حالیکه در سرعت هاي بالا، ذرات آلودگی را از سطح مقره برداشت می
کند. اما در حالت اخیر نیز انواعی از آلودگی وجود دارند که کماکان به سطح مقره
چسبیده اند. جمع شدن آلودگی بر روي سطح مقره تشکیل یک لایه خشک آلودگی می
دهد. این لایه آلودگی در مواقع بروز شبنم و یا بارش سبک باران یک مسیر هادي را
ایجاد می کند. دماي زیاد لایه هادي تشکیل شده در اثر عبور جریان نشتی این لایه را
براي یک دوره کوتاه خشک می کند و نیز تقریباً 90% آلودگی ها از روي سطح مقره
توسط سرعت زیاد باد برداشته می شود ولیکن آن مقدار از آلودگی که توسط باد
برداشته نمی شود جریان نشتی زیادي را در شرایط رطوبت بالا ایجاد می کند که نهایتاً
منجر به تخلیه سطحی مقره می گردد. تخلیه سطحی بر روي مقره ها معمولاً هنگامی
رخ می دهد که سرعت باد از 3/5 متر بر ثانیه کمتر باشد.
تحقیقات تجربی نشان داده است که مقادیر چگالی رسوب نمکی معادل بر روي سطح
مقره با افزایش سرعت باد افزایش می یابد. گاهی مواقع ترکیب بادهاي شدید و بارش،
آلودگی ها را از سطح مقره پاك می کند، اما در مدت طولانی، سرعت باد و دیگر
پارامترهاي مهم آن نظیر جهت باد، به جمع شدن آلودگی بیشتر بر روي سطح مقره
کمک می کند.
نمودارهاي (5) و (6) اثرات سرعت کم باد را بر میزان جمع شدن آلودگی (چگالی رسوب
نمکی معادل) نشان می دهد که در کشور مالزي در یک تحقیق میدانی در مناطق ساحلی
به دست آمده است.
