مدل‌سازی و بررسی آزمایشگاهی کاهش تبخیر سطحی آب توسط پوشش‌های شناور با حضور جریان سطحی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشگاه صنعتی شاهرود-دانشکده مهندسی مکانیک

3 دانشکده مهندسی مکانیک و مکاترونیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

doi
10.22060/mej.2019.15515.6145
چکیده

امروزه حفظ منابع آب شیرین به‌دلیل رشد جمعیت، تغییرات اقلیمی و خشکسالی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.در نواحی خشک، بخش قابل‌توجهی از آب‌های ذخیره‌شده به‌دلیل تبخیرازبین می‌روند که پوشاندن سطح مخازن با اجسام شناور، راهکاری ساده و قابل‌اطمینان برای کاهش تبخیر به‌شمار می‌آید. علی‌رغم مطالعات گسترده روی پوشش‌های شناور، تاثیر آن‌ها درحضور جریان‌های سطحی تاکنون مورد بررسی دقیق قرار نگرفته است. لذا در این مطالعه به مدل‌سازی و بررسی آزمایشگاهی تاثیر جریان سطحی بر میزان تبخیر مخازن آب پوشیده با اجسام شناور پرداخته‌ می‌شود. بدین‌منظور از توپ‌های سیاه‌ و سفید برای پوشش‌دهی مخزن واز یک پمپ جهت ایجاد جریان سطحی ً با استفاده‌شده است. نتایج آزمایش‌ها نشان می‌دهد که میزان تبخیر تا یک دبی مشخص (دبی بهینه)، کاهش و مجددا افزایش دبی، افزایش می‌یابد.همچنین در تمامی شرایط وجود/عدم‌ وجود جریان، کمترین میزان تبخیر در پوشش‌دهی با توپ‌های سفید رخ می‌دهد. درضمن پوشش‌دهی به‌صورت مخلوطی مساوی از توپ‌های سیاه‌و سفید و پوشش با توپ‌هایسیاهبه‌ترتیبدررتبه‌هایبعدیکاهشتبخیرقراردارند (بیشترینتبخیرمربوطبه‌حالت بدون‌پوشش می‌باشد(. همچنین نتایج حاصل از مدل‌سازی انرژی نشان می‌دهد که روابط حاکم برمدل‌سازی،دقت قابل‌قبولی در تخمین میزان تبخیربرای تمامی حالت‌های بدون‌پوشش/پوشش‌دهی همراه با وجود/عدم‌وجود جریان‌سطحی خواهد داشت.