A numerical study of thermal pollution in sea water

Abstract

يعنى هذا البحث بدراسة المجال الحراري غير المستقر الناتج عن انسياب النفايات الحرارية في موقع بعيد عن الشاطئ في مياه الخليج العربي ويعتمد البحث على حل عددي لمعادلة الطاقة غير المستقرة وذلك في وجود تيارات مائية وظروف جوية محاكاة وفي التحليل تم افتراض أن المائع الدافئ محصور في طبقة عليا ذات عمق ثابت وأن المشكلة ثنائية الأبعاد وقد تم الحصول على توزيع السرعات في مجال الانسياب من نموذج هيدروديناميكي يأخذ في الاعتبار تأثير سرعة واتجاه الرياح وتأثير موجات المد والجزر وكذلك تأثير الموقع وتم الحصول على تفاصيل المجال الحراري ليوم نمطي خلال كل من الأربعة فصول وقد أثبتت الدراسة أن الشكل الهندسي للمجال الحراري يعتمد كثيرا على تيارات الماء السائدة وقد تم أيضا الحصول على مدى تغير المساحات المختلفة للمجال الحراري في كل فصل وتعرض النتائج من خلال أنماط خطوط تساوي درجة الحرارة وكذلك التوزيع ثلاثي الأبعاد لدرجات الحرارة

The unsteady thermal field resulting from the discharge of thermal effluents into an offshore location in the Arabian Gulf area is investigated The investigation is based on a numerical solution of the unsteady energy equation in the presence of a simulated timedependent water current and atmospheric conditions In the analysis the warm fluid is assumed to be confined to an upper layer of constant depth and accordingly the problem is assumed twodimensional The velocity distribution in the flow domain is obtained from a hydrodynamic model that takes into consideration the effects of wind direction and speed tidal effects and site conditions The details of the thermal field are obtained for a typical day during each of the four seasons The resulting thermal plume geometry is found to depend strongly on the prevailing water current The range of variation of various thermal plume areas are obtained for each season The results are presented in the form of isotherm patterns as well as 3D plots for the temperature distribution