بررسی تجربی تاثیر بافل در پروفیل سرعت حوضچه رسوب گذار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه لرستان، لرستان، ایران

2 دانشجوی دکتری، دانشگاه تربیت مدرس، گروه مهندسی مکانیک، تهران، ایران

3 استاد، دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مهندسی مکانیک، تهران، ایران

چکیده

یکی از مراحل اصلی در فرایند تصفیه آب، عبور آن از حوضچه­های رسوب­گذار می­باشد. افزایش بازده یک حوضچه، به علت تغییر مشخصات آب ورودی یا افزایش جمعیت شهر کاملا توجیه­پذیر است و همواره مورد توجه بوده است. در این پروژه اثر تغییر محل بافل میانی به عنوان یکی از پارامترهای موثر در هندسه حوضچه و همچنین اثر تغییر دبی، در پروفیل سرعت حوضچه به صورت تجربی بررسی شده است. آزمایش­ها در کانال موجود در آزمایشگاه تحقیقاتی سیالات انجام شده است. در این تحقیق تجربی، حوضچه­های مستطیلی در دو حالت با بافل میانی و بدون آن در شرایط مختلف کاری مورد بررسی قرار گرفته­اند. حوضچه­مستطیلی مورد آزمایش ابعاد m3/0×m2/0×m12 را دارد. ارتفاع بافل cm5/7 بوده و تاثیر آن بر روی پروفیل سرعت ­در فواصل m2/1 و m4 از ابتدای حوضچه در دو دبی کامل و نصف مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایش­ها نشان می­دهد که در حوضچه­های بافل­دار توزیع سرعت، به خصوص در نیمه دوم، در مقایسه با حالت بدون بافل، یکنواخت­تر است، جت کف در قسمت دوم وجود ندارد، میزان اتصال کوتاه کاهش می­یابد و کارایی بافل میانی در شرایط دبی بالا، کم خواهد شد.

کلیدواژه‌ها


[1]  Shahrokhi M., Rostami F., Md Said M. A., Syafalni, Numerical modeling of baffle location effects on the flow pattern of primary sedimentation tanks, Applied Mathematical Modeling, Vol. 37, pp. 4486-4496, 2013.
[2]  Qasim R. S., and Motley M. E.,Water Works Engineering: Planning، Design and Operation, 2nd Edition, Prentice Hall Co., 2000.
[3]  Sanks L.R., Water Treatment Plant and Design for the Practicing Engineering, Butter Worth Publishers, 1978.
[4]  Liu H.F., Liptak B.G., Waste water Treatment, Lewis Publisher, 1991.
[5]  Susumu K., “ Integrated Design & Operation of Water Treatment Facilities, 2nd Edition, John Wiley & Sons Inc., 2000.
[6]  Monk R. and Willis J.F., Designing Water Treatment Facilities, Jour. AWWA, Vol. 79, No. 2, pp. 45-57,1987.
[7] Tamayol  A., A new method for determination of primary sedimentation basins performance”, IRAN 10th International and 14th Annual Conf. Mech. Engineering, Isfahan,Iran, 2006.
[8] Ahmed F. H., Kamel, A., Abdeljavad, S., Experimental Determination of the optimal location and contraction of sedimentation tank baffles, Water, Air and Soil Pollution, Vol. 92, pp 251-271,1996.
[9] Younes M.F., Younes Y.K., EI-Madah M.E., Ibrahim, I.M. and Eidannanh, E.H., An experimental investigation of hydrodynamic damping due to vertical baffle arrangements in a rectangular tank, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers—Part M: Journal of Engineering for the Maritime Environment, 221(3), pp. 115–123 (2007).
[10] Taebi-Harandy A. and Schroeder E. D., Analysis of structural features on performance of secondary clarifiers, J. Environ. Eng., Vol. 121, No. 12, pp. 911-919, 1995.
[11]  Smethurst G., Basic Water Treatment for Application World Wide, 2nd Edition,1992.
[12] Krebs, P. ‘‘Success and shortcomings of clarifier modeling, J. Water Sci.Tech., 31(2), pp. 181–191 1995.
[13] Tamayol A., Firoozabadi B. and Ashjari M.A., Hydrodynamics of secondary settling tanks and increasing their performancee using baffles, J. Environ. Eng.(ASCE), Vol. 136(1), pp. 32–39 ,2010.
[14] Asgharzadeh H., Firoozabadi B., Afshin H., Experimental investigation of effects of baffle configurations on the performance of a secondary sedimentation tank, Scientia Iranica B, Vol. 18 (4), pp.938–949, 2011.
[15] Liu Y., Zhang P., Wei W., Simulation of effect of a baffle on the flow patterns and hydraulic efficiency in a sedimentation tank, Desalination and Water Treatment, DOI: 10.1080 /  19443994. 2016. 1157521, 1-10,  2016.
[16] Shahrokhi M., Rostami F., Md Said M. A., Sabbagh-Yazdi S. R., Syafalni S., Abdullah R., The effect of baffle angle on primary sedimentation tank efficiency, Canadian  Journal of  Civil Engineering, Vol. 39, pp. 293-303, 2012.
[17] Nortek A.S., ADV Operation Manual, November, 2000.
[18]  Asgharzadeh H., Firoozabadi B., Afshin H., Experimental Investigation of Effects of Baffle Configuration on the Performance of a Secondary Sedimentation Tank, Scientica Iranica B, Vol. 18, No. 4, pp. 938-949, 2011.
[19]   Jamshidnia H. & Firoozabadi B., Experimental Investigation of Baffle Effect on the Flow in a Rectangular Primary Sedimentation Tank, Transaction B: Mechanical Engineering, Vol. 17, No. 4, pp. 241-252, 2010.
[20] Jamshidnia H., Firoozabadi B., Takeda Y., An Experimental Study of the Flow Structure in a Rectangular Sedimentation Open Channel in the Presence of a Baffle, Journal of Applied Mechanics, Vol. 13, pp. 899-907, 2010.
[21] Razmi A. M., Bakhtyar R., Firoozabadi B., Barry D.A., Experimental and Numerical Modeling of Baffle Configuration Effects on the Performance of Sedimentation of Tanks, Canadian Journal of Civil Engineering, 2013.
[22] Heydari M. M., Mehrzadegan R., Effect of Baffles on the Flow and Hydrodynamics of Settling Basins: A Review, Journal of Agricultural Research, Vol. 52, No. 1, pp. 137-151, 2014.