شبیه‌سازی اثر پیکربندی و تعداد بافل‌ها بر کارایی هیدرولیکی مخازن تماسی کلر

نویسندگان

1 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

2 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

3 گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

doi
10.22034/jcee.2021.42792.1976
چکیده

کلر و شکل­ های مختلف آن اکسیدهای قدرتمندی هستند، که اکثر جانداران بیماری­ زا را که برای زندگی انسان و حیوان مضر هستند، از بین می­برد. سیستم ­های تماسی کلر با برقراری زمان تماس مناسب، واکنش­ های شیمیایی را برای غیرفعال­سازی موجودات بیماری­زا فراهم می­ کند و درنتیجه آب را ضدعفونی می­کند. این مخازن معمولاً محفظه­ های باز هستند که توسط یک سری از بافل ­ها (Baffle) تقسیم شده ­اند. در واقع بافل­ ها یا دیواره‌های داخلی مخزن برای به حداقل رساندن پدیده اتصال کوتاه و اختلاط بهتر کمک می­ کنند. از لحاظ تاریخی بررسی مخازن تماسی کلر توسط روابط تجربی، مطالعات مدل فیزیکی یا مطالعات ردیاب پس از ساخت مخزن تماسی بوده است. ساخت نمونه ­های آزمایشگاهی و مطالعات مربوط به ماده ردیاب بسیار زمان ­بر و پرهزینه می­باشد. در سال­ های اخیر مدل­ های دینامیک سیالات محاسباتی برای بررسی جریان و فرآیندهای انتقال املاح در مخازن تماسی به­ کار برده شده است؛ که  بهترین روش برای طراحی مخازن تماسی قبل از ساخت می­ باشد. در این پژوهش به شبیه­ سازی سه­ بعدی مخزن ضدعفونی تماسی CT-1، بررسی پیکربندی آرایش جدید بافل ­ها در مخزن MS4-C و هم­چنین به بررسی اثر تعداد بافل­ ها بر روی کارایی هیدرولیکی مخازن تماسی در پنج حالت با استفاده از نرم‌افزار کامسول COMSOL Multiphysics 5.3a پرداخته می­ شود. نتایج نشان داد؛ آرایش جدید بافل‎ها در مخزن MS4-C موجب بهبود در کارایی هیدرولیکی مخزن تماسی می­شود و همچنین افزایش تعداد بافل ­ها در محدوده 9 تا 11 بافل موجب بهبود در کارایی هیدرولیکی مخزن تماسی CT-1 شده و بیشتر از 11 بافل روند منفی بر کارایی هیدرولیکی مخزن تماسی داشته است.