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

نوع مقاله : یادداشت پژوهشی

نویسندگان

گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهرکرد

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.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Simulate the Effect of Configuration and Number of Baffles in the Hydraulic Efficiency of Chlorine Contact Tanks

نویسندگان [English]

  • Mahdi Asadi Aghbalaghi
  • Mahsa Esmaeili
  • Rouhallah Fatahi Nafchi
Faculty of Agriculture,University of Shahrekord, shahrekord, Iran
چکیده [English]

Chlorine contact tanks are commonly used to disinfect drinking water before distribution. These tanks are usually open compartments that are divided by a series of baffles. The separation of the compartments helps to control the flow of water through the tanks and improves the process of disinfection of the chlorine. The main purpose of chlorine contact tanks provides a suitable residence time for both micro-organisms and disinfectants to achieve the desired degree of inactive germs (Angeloudis, 2014).
In this study, the simulation of the 3D model of the CT-1 contact memory model using the ComsolMultiphysics 5.3a software is presented. The experimental model of this tank is located at the Hyder Lab of the Water and Environmental Research Center at Cardiff University of England (Fig. 1) (Angeloudis, 2014).

کلیدواژه‌ها [English]

  • Chlorine
  • Contact tanks
  • Baffles
  • Configuration
  • Hydraulic performance

مراجع

امینی ر، تقی­ پور ر،" بررسی تعداد دیواره­ های داخلی در کارایی تانک‌های تماسی ضدعفونی کلرین با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی"، چهارمین همایش تخصصی محیط زیست تهران، 1389.
Angeloudis A, “Numerical and experimental modelling of flow and kinetic process in serpentine disinfection tanks”, Phd Thesis, Cardiff University, Uk, 2014.
Angeloudis A, Stoesser T, Falconer AR, Kim, “Flow, transport and disinfection performance in small-and full-scale contact tanks”, Journal of Hydro-environment Research, 9 (2015), 15-27, 2014.
Gualtieri, C, “Numerical simulation of flow and tracer transport in a disinfection contact tank”, 3rd International Congress on Environmental Modelling and Software- Burlington, Vermont, USA, 235, 2006.
Gualtieri C, “Residence time distribution and dispersion in a contact tank”, Hydraulic and Environmental Engineering Dept, Ippolito, University of Napoli Federico II, Via Claudio, Napoli ,Italy, 21- 80125, 2007.
https://en.wikipedia.org/wiki/Residence_time.
Neil S, Trevor H, “White's Handbook of chlorination and Alternative Disinfections”, Phd, P.E. Iowa state university, Fifth Edition, 2010.
Rauen BW, Angeloudis A, Falconer AR, “Appraisal of chlorine contact tank modelling practices”, Water Research, 2012, 46 (18), 5834-5847.
Taylor HZ, Carlston SJ, Venayagamoorthy KS, “Hydraulic design of baffles in disinfection contact tanks”, Journal of Hydraulic Research, 2015, 53, 400-407.
نشریه مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه تبریز
دوره 52.2، شماره 107 - شماره پیاپی 107
تابستان 1401
شهریور 1401
صفحه 179-188

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار