شبیهسازی عددی و اعتبارسنجی آزمایشگاهی کاهش تبخیرسطحی آب با بهرهگیری از سیالات پوششی نوین
نویسندگان
1 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول، دزفول، ایران
2 دکتری مهندسی کشاورزی دانشگاه تهران، تهران، ایران
3 دکتری مهندسی مکانیک، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران
4 کارشناسی ارشد مهندسی شیمی دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران
doi
10.47176/pd.2026.1561چکیده
باتوجه به کاهش منابع آبی، کنترل و کاهش تبخیر از سطوح آزاد آب در مخازن و سدها از اهمیت زیادی برخوردار است. یکی از روشهای مؤثر برای این منظور، استفاده از سیالات پوششی ضد تبخیر است. در این پژوهش، اثر سیال ضد تبخیر هگزادکانول بر میزان تبخیر آب بررسی شده است. در بخش تجربی، کاهش تبخیر سطحی آب در یک دوره ۱۶ روزه با استفاده از تشت کلاس A مورد ارزیابی قرار گرفت. طی این دوره، پارامترهای مؤثر بر تبخیر نظیر سرعت جریان هوا، دما و رطوبت نسبی سه بار در روز اندازهگیری شدند. در بخش عددی، شبیهسازی با استفاده از روش حجم محدود و حل معادلات پیوستگی و مومنتوم با فرض جریان چندفازی انجام شد. مدل چندفازی به روش حجم سیال (VOF) پیادهسازی شده و چهار فاز شامل آب، هوا، بخار آب و سیال ضد تبخیر در نظر گرفته شد. شبیهسازی در دو حالت بدون و با حضور سیال ضد تبخیر بر سطح آب، با ارتفاع اولیه آب 2/4 سانتیمتر، انجام شد. پس از تحلیل استقلال از شبکه و اعتبارسنجی مدل با دادههای تجربی، نتایج ناپایای شبیهسازی در بازه زمانی ۲۴ دقیقه بررسی گردید. نتایج نشان داد که استفاده از سیال پوششی میتواند میزان تبخیر را تا حدود ٪۷۶ کاهش دهد. همچنین، اختلاف بین دادههای شبیهسازی و نتایج تجربی حدود ٪۱۳ بهدست آمد که قابل قبول ارزیابی میشود.
