بررسی تجربی و شبیه سازی جریان در فیلترهای شنی آبیاری قطرهای
چکیده
آب مورد استفاده در آبیاری عموماً حاوی مقادیری از مواد معلق آلی، معدنی، ذرات شن و ... میباشد.اگر آب آبیاری بدون حذف این مواد، در سیستمهای آبیاری قطرهای مورد استفاده قرار گیرد، گرفتگی قطره چکانها و کاهش عملکرد این سیستمها را به دنبال خواهد داشت. تصفیه فیزیکی و نگهداشت بخشی ازمواد معلق در آب آبیاری بر عهده فیلترهای شنی میباشد. این فیلترها عبارتند از مخازن تحت فشار حاوی لایههای شن با اندازههای مختلف که با عبور آب، مواد زاید موجود در آن در محیط شن )متخلخل( به دام افتاده و از آب جدا میشوند. تحلیل حرکت آب در محیطهای متخلخل لایههای شن میتواند به طراحی و ساخت، ارزیابی و بهرهبرداری هرچه بهتر این فیلترها کمک کند. نرم افزار فلوئنت از نرم افزارهای متداول در زمینه مدلسازی جریان سیال در انواع محیطها میباشد. در این پژوهش ابتدا یک نمونه آزمایشگاهی فیلتر شن حاوی لایههای شن با اندازه ذرات مشخص و دانه بندی استاندارد و تجهیزات راه اندازی نصب و با برقراری جریان با دبیهای مشخص، به اندازهگیری مشخصات جریان در طول محیط شن از جمله افت فشار در نقاط مختلف محیط شن اقدام گردید. سپس در نرم افزار فلوئنت شن موجود در فیلتر شنی به عنوان محیط متخلخل معرفی و جریان آب مشابه با دبیهای مورد استفاده در آزمایشهای عملی شبیهسازی شد. با مقایسه آماری نتایج شبیه سازیها با آزمایشهای عملی دقت نرم افزار مذکور در این زمینه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که rmse برای تمامی دبیهای اعمال شده مقدار کمی نداشته و r نیز برای تمامی دبیهای اعمال شده بالا بوده که بیانگر دقت بالای مدل و کم بودن خطا میباشد. نتایج نشان داد با افزایش دبی میزان افت فشار نیز افزایش مییابد و بر اساس نتایج بدست آمده در این پژوهش توصیه میشود تا در ساخت فیلترهای شنی استانداردهای ذکر شده توسط محققان رعایت شود.