التنبؤ بالقطرات الناتجة من تذرير نافوري باستخدام رشاشات المياه المحورية لتحسين الظروف المناخية

Abstract

تشهد المملكة العربية السعودية في مواسم الحج والعمرة ظروفا مناخية خاصة من حيث شدة درجة الحرارة وإرتفاع نسبة الرطوبة والأتربة الصدرية وقوة الإشعاع الشمسي من أشعة تحت الحمراء أو فوق البنفسجية مما يؤثر علي الحالة الصحية لرواد المشاعر المقدسة والمسجد الحرام ويؤدي ذلك إلي إنتشار أمراض الجهاز التنفسي والأوبئة بين حجاج بيت الله الحرام مما يؤدي إلي خطورة تطور تلك الأمراض إلي أمراض معدية متحورة أو أوبئة غير قابلة للعلاج الطبي. وطبقا لتوصيات الدراسات السابقة الخاصة بذلك فقد تم وضع بعض الحلول والمقترحات التي تساعد على تحسين البيئة الهوائية بالمسعى والساحات المفتوحة بأماكن المشاعر المقدسة والتي كان من أهمها ضرورة تكييف المسعى مركزيا وعمل نظام تنقية هواء به للتقليل من انتشار الأتربة الصدرية ومستويات الضوضاء ولتوفير جوا أكثر ملائمة للحجاج. كما أكدت الدراسات السابقة على أهمية استخدام رشاشات الماء الرذاذية في الساحات المفتوحة وأماكن المشاعر المقدسة وذلك لترسيب الأتربة الصدرية ومنعها من الانتشار وكذلك لسرعة تبخر تلك المياه مما يساعد علي تلطيف درجة الحرارة. The integrated simulation of the atomization of round liquid jets by coaxial gas flow is considered as one of the most important multiphase phenomenon commonly encountered in nature, engineering applications and as a synthetic process to improve the climate conditions during Hajj. However, the dynamics of the phase interface is highly complex, poorly understood, and remains an unresolved problem in the area of atomization simulation. The use of coaxial jets is widespread in the context of air blast atomization, that is to say high-speed gas assisted spray formation. The coaxial jets geometry, operating with a large outer (annular) to inner (central) momentum ratio is used for its ability to destabilize fragment and mix the central stream in the outer, rapid stream. These advantages of coaxial liquid jet atomization over those of a single jet have motivated the present research paper. The purpose of this paper is to investigate the topological changes of the liquid jet, as it becomes destabilized by a coaxial gas stream. By assuming a turbulent environment, the effect of the relative velocity between the two streams on the deformation and breakup of the liquid jet is investigated. The interfacial stresses between the two streams are modelled on the basis of RANS equations and the level set method, which simultaneously; predict the topological changes of the central liquid jet. Consequently, the spatial characteristics of the instabilities that develop at the interface between the two streams can be predicted and the mechanism of the breakup process is recognized .