بررسي اثر استفاده از ديوار‌هاي بادشكن در كاهش تبخير از سطح درياچه‌ها و مخازن با استفاد از مدل عددي FLUENT (مطالعۀ موردي: چاه نيمۀ شمارۀ 4 سيستان و بلوچستان)

Investigation of the Effect of Wind Breaks in Decreasing Reservoir Evaporation Using Fluent (Case Study: Chahnimeh of Sistan)

پديدۀ تبخير به عوامل مختلفي ازجمله دما، سرعت باد، رطوبت، شوري آب، عمق آب و... بستگي دارد. بررسي آمار و اطلاعات مربوط به تبخير، دما، سرعت باد و رطوبت در منطقۀ مطالعه‌شده نشان مي دهد مهم‌ترين عامل تبخير، سرعت باد است. استفاده از ديوارهاي بادشكن يكي از روش هاي كنترل سرعت باد است كه به كاهش تبخير منجر مي شود. داده هاي استفاده شده در اين تحقيق از ايستگاه هواشناسي زهك برداشت شده است. هدف از اين مطالعه، شبيه سازي ميدان جريان باد عبوري از روي بادشكن با استفاده از مدل عددي FLUENT و تعيين اثر هندسۀ بادشكن و فاصلۀ بين بادشكن ها روي سرعت باد ورودي است. از اينرو، در قدم نخست در نرم افزار GAMBIT هندسۀ مسئله براي حل ميدان جريان تعيين شد و مش‌بندي ميدان محاسباتي و نوع مرزهاي حاكم بر ميدان جريان مشخص شد. پس از تهيۀ شبكۀ مورد نياز و تعيين مرزهاي ميدان جريان، فايل مد نظر توسط FLUENT خوانده شده و شرايط تحليلي سيال، مشخصات آن، مشخصات شرايط مرزي و... بر هندسه اعمال شده و مسئله حل شد. نتايج نشان مي دهد در صورت طراحي بادشكن هايي به ارتفاع دو متر كه فاصلۀ بين آنها 48 متر است و با زاويۀ 90 درجه در جهت شمال غربي قرار گرفته‌اند، ميتوان به طور مؤثر ميزان تبخير در منطقه را كاهش داد. اگر بخواهيم فقط از سيستم بادشكن براي كاهش تبخير در سطح چاه نيمه استفاده كنيم، بايد از 160 رديف بادشكن استفاده شود كه طولي برابر عرض درياچه دارند.

Evaporation depends on various factors including temperature, wind speed, humidity, water salinity, water depth, etc. Early studies have shown that wind was found to be the most important factor in evaporation in Chahnimeh region, Sistan and Baluchistan, Iran. Using windbreaks is a method to control the wind speed, which contributes to reduced evaporation. The data were collected from the Zahak Meteorological Station of Zabol, Iran. This article aimed to simulate the wind flow passing over the windbreak using the FLUENT numerical model and determine the effect of windbreak geometry and distance between windbreaks on input wind speed. Therefore, the geometry of the problem was determined in GAMBIT to solve the flow field. Meanwhile, computational field meshing and type of ruling boundary were determined. After preparing the network and determining the boundaries of the flow field, the file was analyzed in FLUENT and the analytical conditions of the fluid, its characteristics, and the specification of boundary conditions were applied on the geometry. Accordingly, the problem was solved. The results showed that if 2m height windbreaks are vertically installed at north-west direction, the evaporation is effectively reduced