شبیه سازی عددی و اعتبارسنجی آزمایشگاهی کاهش تبخیرسطحی آب با بهره گیری از سیالات پوششی نوین

باتوجه به کاهش منابع آبی، کنترل و کاهش تبخیر از سطوح آزاد آب در مخازن و سدها از اهمیت زیادی برخوردار است. یکی از روش های موثر برای این منظور، استفاده از سیالات پوششی ضد تبخیر است. در این پژوهش، اثر سیال ضد تبخیر هگزادکانول بر میزان تبخیر آب بررسی شده است. در بخش تجربی، کاهش تبخیر سطحی آب در یک دوره ۱۶ روزه با استفاده از تشت کلاس A مورد ارزیابی قرار گرفت. طی این دوره، پارامترهای موثر بر تبخیر نظیر سرعت جریان هوا، دما و رطوبت نسبی سه بار در روز اندازه گیری شدند. در بخش عددی، شبیه سازی با استفاده از روش حجم محدود و حل معادلات پیوستگی و مومنتوم با فرض جریان چندفازی انجام شد. مدل چندفازی به روش حجم سیال (VOF) پیاده سازی شده و چهار فاز شامل آب، هوا، بخار آب و سیال ضد تبخیر در نظر گرفته شد. شبیه سازی در دو حالت بدون و با حضور سیال ضد تبخیر بر سطح آب، با ارتفاع اولیه آب ۲/۴ سانتی متر، انجام شد. پس از تحلیل استقلال از شبکه و اعتبارسنجی مدل با داده های تجربی، نتایج ناپایای شبیه سازی در بازه زمانی ۲۴ دقیقه بررسی گردید. نتایج نشان داد که استفاده از سیال پوششی می تواند میزان تبخیر را تا حدود ٪۷۶ کاهش دهد. همچنین، اختلاف بین داده های شبیه سازی و نتایج تجربی حدود ٪۱۳ به دست آمد که قابل قبول ارزیابی می شود.

کلیدواژه ها:

کاهش تبخیر ، سیال پوششی ، هگزادکانول ، شبیه سازی عددی ، روش حجم سیال (VOF)