ارزیابی دقت مدلهای آشفتگی RANS بر عملکرد غیرفعالسازی میکروارگانیزم درون مخزن گندزدایی فرابنفش

در این پژوهش، مدلهای kP استاندارد، Realizeable kP، kPω استاندارد و SST kPω برای شبیهسازی میدان جریان به منظور ارزیابی مدل اشفتگی بهینه، در یک مخزن فرابنفش چند لامپی تک-رنگ برای نرخ جریان 4. 9 متر مکعب بر ساعت استفاده شده است. میدان تابش فرابنفش، با استفاده از مدل جهتهای مجزا (DO) برای ضریب گذردهی فرابنفش %87.7 محاسبه شد و با یافتن مسیر ذرات میکروارگانیزم در چارچوب لاگرانژی، مقدار تابش دریافتی هر ذره به دست آمد. مدل سینتیک غیرفعال سازی چیک-واتسون برای محاسبه ی میزان لگاریتم غیرفعال سازی کلیفاژ MSE، به کار برده شد. نتایج میدان جریان، توزیع دوز دریافتی ذرات و لگاریتم غیرفعال-سازی میکروارگانیزم ها با نتایج داده های تجربی و نتایج عددی مشابه مورد مقایسه واقع شد. میدان سرعت نشان میدهد که در ناحیهی مرکزی مخزن نتایج همه ی مدلهای مورد نظر از انطباق مطلوبی با داده های تجربی برخوردار است. به طور کلی، با نزدیک شدن به دیواره نتایج مدل kPω از انطباق بیشتری با داده های تجربی برخوردار است. نتایج توزیع دوز مدل آشفتگی بهینه با مدل عددی و تجربی در مقادیر دوز پایین دارای اختلاف است این در حالی است که مقدار لگاریتم غیرفعالسازی در مدل بهینه داده های تجربی نزدیک است.

Keywords:

مدل آشفتگی ReNS , زمان ماند , مخازن فرابنفش , میدان تابش , مدل غیرفعالسازی میکروبی