شبيه سازي جهت گيري بافل ها در راستاي طولي در مخازن تماسي كلر

Simulation of orientation of baffles in a longitudinal direction in chlorine contact tanks

فرآيند ضدعفوني براي غير فعال كردن ميكروارگانيسم هاي (جانداران) بيماري زا براي جلوگيري از انتقال بيماري هاي آبي مي باشد. جنبه مهم ضدعفوني شيميايي طراحي حوضچه تماسي كلر است. سيستم هاي تماسي كلر با برقراري زمان تماس مناسب، واكنش هاي شيميايي را براي غير فعال سازي موجودات بيماري زا فراهم مي كند و در نتيجه آب را ضدعفوني مي كند. طراحي حوضچه هاي تماسي كلر يا مخازن تماسي كلر براي به حداكثر رساندن پديده زمان ماند از طريق عبور جريان مارپيچي از بافل ها از ميان حوضچه يا مخزن تماسي مي باشد. از لحاظ تاريخي بررسي مخازن تماسي كلر توسط روابط تجربي، مطالعات مدل فيزيكي يا مطالعات ردياب پس از ساخت مخزن تماسي بوده است. ساخت نمونه هاي آزمايشگاهي و مطالعات مربوط به ماده ردياب بسيار زمان بر و پرهزينه مي باشد. در سال هاي اخير مدل هاي ديناميك سيالات محاسباتي براي بررسي جريان و فرآيندهاي انتقال املاح در مخازن تماسي به كار برده شده است؛ كه بهترين روش براي طراحي مخازن تماسي قبل از ساخت مي باشد. در اين پژوهش به شبيه سازي سه بعدي مدل مخزن تماسي CT-1 با استفاده از نرم افزار كامسول Multiphysics 5.3a پرداخته مي شود. همچنين چندين شبيه سازي سه بعدي در مخزن تماسي CT-1 كه در آن اثر جهت گيري بافل ها در راستاي طولي با سه عرض كانال مختلف انجام شد و نتيجه شد كه؛ كانال باريك با نسبت 0/68= Winlet/Wch (نسبت عرض كانال به عرض ورودي) و نسبت Lbo/Wch (نسبت طول دهانه بافل به عرض كانال) برابر 1 داراي بالاترين مقدار شاخص فاكتور بافل و كمترين مقدار انديس موريل و در نتيجه حالت بهينه هيدروليكي مي باشد.

Disinfection is a process designed to disable pathogens, thereby preventing the transmission of waterborne diseases. An important aspect of chemical disinfection is the design of chlorine contact basins. Chlorine contact systems with sufficient time (contact time) disinfect the water for chemical reactions to inactivate pathogens. Design of chlorine contact basin or chlorine contact tanks is to maximize the phenomenon of Residence time through the flow of spiral of baffles through the basin or contact tank. Historically, chlorine contact tanks have been investigated by empirical relationships, physical model studies, or tracer studies after the construction of a contact tank. Construction of laboratory samples and tracer studies are time consuming and costly. In recent years, computational fluid dynamics models have been used to investigate the flow and processes of solute transport in contact tanks, which is the best way to design contact tanks before construction. In this study, a 3D simulation of the CT-1 contact tank is performed using Multiphysics 5.3a software. Also, several 3D simulations in the CT-1 contact tank, in which the effect of the baffle orientation in a longitudinal direction with three different channel widths was performed, it was concluded that the narrow channel with a ratio of Winlet /Wch=0.68 (channel to inlet width ratio) and Lbo / Wch ratio (baffle opening length to Channel width ratio) equal to 1 has the highest baffle factor and the least amount of Morill index and therefore optimal hydraulic.