بررسی آزمایشگاهی افزایش راندمان تخلیه مواد جامد در بستر حوضچه استوانه ای شکل پرورش ماهی به کمک صفحات مستغرق

مخازن استوانه ای پرورش ماهی، به دلیل مصرف آب کمتر و بازده تولید بیشتر در سطح جهان توسعه روزافزون یافته است. مطالعه هیدرولیک جریان این مخازن، اولین قدم برای شناختن پدیده رسوب گذاری و بازده تخلیه رسوب است. در این تحقیق، با تحلیل سرعت جریان در عمق های مختلف مخزن، شرایط هیدرولیکی جریان در آزمایشگاه هیدرولیک پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری موردمطالعه آزمایشگاهی قرارگرفته است. نتایج بیانگر آن است که در راستای جریان ورودی، در نزدیکی دیواره گرادیان سرعت جریان به سمت دیواره افزایش می یابد و به دلیل عدم تطابق خطوط هم سرعت در لایه های مختلف با یکدیگر، جریان های چرخشی ثانویه، بخصوص در نزدیکی دیواره مخزن شکل می گیرند. همچنین متناسب با شدت جریان جت، جریان انعکاسی در محل برخورد جت آب با دیواره مخزن، به وجود می آید که در فاصله ای کوتاه مجددا با دیواره مخزن برخورد نموده و سرعت جریان به صورت موضعی بخصوص در لایه های میانی و تحتانی افزایش می یابد و جریان انعکاسی، در لایه های سطحی در طول بیشتری مستهلک می شوند و با افزایش تخلیه میانی مخزن، جریان در لایه های تحتانی از شدت بیشتری برخوردار می شود. همچنین نتایج بیانگر آن است که عدد فرود محاسباتی در هر نقطه از حجم سیال، تابع نسبت شعاع موضعی نقطه به شعاع مخزن خواهد بود. هیدرولیک جریان نازل های ورودی به مخزن پرورش ماهی، در برقراری یکنواختی جریان و شرایط بهینه تخلیه مواد جامد زاید از اهمیت خاصی برخوردار است. همچنین، در این تحقیق با تحلیل جریان خروجی سه نازل در عمق های مختلف، شرایط الگوی جریان در مخزن، موردمطالعه آزمایشگاهی قرارگرفته است. آزمایش ها با چهار گزینه با تغییر زاویه پرتاب نازل در زاویه های 20، 40، 60 و 80 درجه نسبت به شعاع محوری مخزن، در یک دبی مشخص، اجراشده است. نتایج نشان می دهد که زاویه های پرتاب 40 و 60 درجه، جریان یکنواخت تری را در مخزن ایجاد می کنند. مقایسه دو حالت ورود جریان از طریق یک نازل و سه نازل نیز موید آن است که با افزایش تعداد نازل، سرعت خروجی نازل و سرعت متوسط جریان در مخزن افزایش می یابد ولی نسبت سرعت متوسط مخزن به سرعت خروجی نازل کاهش نشان می دهد. مقایسه میزان همبستگی چهار گزینه (سرعت متوسط در زاویه های 20، 40، 60 و 80 درجه به ترتیب شامل گزینه های اول تا چهارم) به صورت دوبه دو نشان می دهد که گزینه های دوم و سوم بیشترین میزان همبستگی رادارند. تغییرات تنش برشی در اطراف مخزن به ترتیب در ربع دوم و چهارم مخزن از ورودی جریان، با افزایش همراه است که می تواند به دلیل انعکاس جت آب روی دیواره داخلی مخزن باشد. مقایسه پارامترهای بی بعد عدد فرود و نسبت عمق موضعی به عمق آب مخزن نشان می دهد که با افزایش این نسبت، عدد فرود در نزدیکی بستر مخزن افزایش می یابد. به منظور حذف رسوبات ته نشین شده در مخازن استوانه ای پرورش ماهی نیز مطالعات آزمایشگاهی در مخزن استوانه ای به قطر 53/0 متر و ارتفاع 17/0 متر انجام شد. در این مخزن جریان ورودی از طریق شش عدد نازل واردشده و صفحات مستغرق در نه آرایش، آزمایش و با نمونه اصلی (بدون کاربرد صفحات) مقایسه گردید. نتایج بیانگر تاثیر مثبت صفحات در انتقال رسوبات به سوی خروجی مرکز مخزن هست. البته الزاما با افزایش تعداد صفحات بازده رسوب زدایی افزایش نمی یابد بلکه موقعیت قرارگیری صفحات از اهمیت زیادی در عملکرد صفحات برخوردار است.واژه های کلیدی: سیستم مداربسته پرورش ماهی، مهندسی آبزی پروری، جریان چرخشی، صفحات مستغرق، مخزن