مطالعه آزمایشگاهی پدیده‌ی کاهش تبخیر سطحی آب با استفاده از سیالات پوششی نوین در چارچوب هیدرودینامیک سطحی

حسن زاده, محمد; اسفنده, سعید; کامیاب, محمدحسن; کامیاب, زهرا

مطالعه آزمایشگاهی پدیده‌ی کاهش تبخیر سطحی آب با استفاده از سیالات پوششی نوین در چارچوب هیدرودینامیک سطحی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ پژوهشگر کارشناسی ارشد مهندسی شیمی دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران

² استادیار گروه مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی جندی شاپور دزفول،دزفول،ایران

³ مدرس دانشگاه جامع امام حسین (ع)،تهران،ایران

⁴ دکتری مهندسی کشاورزی دانشگاه تهران،ایران

چکیده

با توجه به روند فزاینده‌ی کاهش منابع آبی در سال‌های اخیر، کنترل و کاهش تبخیر آب از سطوح آزاد مانند مخازن و سدها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. یکی از روش‌های نوین برای کاهش نرخ تبخیر، استفاده از سیالات پوششی با خاصیت ایجاد لایه‌ی نازک بر سطح آب است. در این پژوهش، اثر سیال ضدتبخیر اکتادکانول بر میزان تبخیر آب مورد بررسی قرار گرفته است. بخش آزمایشگاهی تحقیق در بازه‌ی ۲۰ روزه و با استفاده از تشت تبخیر کلاس A انجام شده و پارامترهای مؤثر از جمله دما، سرعت باد و رطوبت نسبی به‌صورت منظم در سه نوبت روزانه اندازه‌گیری شده‌اند. در بخش عددی، شبیه‌سازی پدیده با استفاده از روش حجم محدود (FVM) و رویکرد جریان چندفازی انجام گرفته است. مدل شامل چهار فاز آب، هوا، بخار آب و سیال پوششی بوده و برای ردیابی فصل مشترک از روش حجم سیال (VOF) استفاده شده است. ارتفاع آب در مخزن برابر ۲٫۵ سانتی‌متر در نظر گرفته شد و تحلیل در بازه‌ی زمانی ۳۰ دقیقه به‌صورت ناپایا انجام گرفته است. پس از اعتبارسنجی مدل عددی با داده‌های آزمایشگاهی، نتایج نشان داد که استفاده از سیال پوششی می‌تواند میزان تبخیر را تا حدود 6۲ درصد کاهش دهد. اختلاف بین داده‌های تجربی و نتایج شبیه‌سازی نیز در حدود ۱۰ درصد برآورد شد که بیانگر دقت مناسب مدل عددی است.

کلیدواژه‌ها