بررسی اثر بازتاب دیواره‌های درونی مخزن فرابنفش بر غیرفعال‌سازی میکروارگانیزم موجود در آب با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

Abstract

بازتاب پرتو فرابنفش از دیواره‌های درونی، از مؤلفه‌های مؤثر بر افزایش کارآمدی مخازن فرابنفش، به شمار می‌آید. در این مطالعه، به ارزیابی میزان تأثیرگذاری مقادیر مختلفی از بازتاب دیواره‌های درونی مخزن، بر عملکرد مخزن فرابنفش چندلامپی، با استفاده از شاخص‌هایی چون دوز دریافتی ذرات و مقادیر لگاریتم غیرفعال‌سازی میکروارگانیزم‌های MS2 و باسیلوس سابتیلیس، پرداخته شده است. شبیه‌سازی میدان جریان با استفاده از مدل k-ω SST صورت پذیرفته است و برای محاسبات میدان تابش، مدل جهت‌های مجزا (DOM) در نظر گرفته شده است. مقادیر بازتاب دیواره در بازه‌ای از صفر (بدون بازتاب) تا صد (بازتاب ایده‌آل) درصد قرار داده شده است. در این گستره از بازتاب، برای دیواره‌ی مخزن با پوشش آلومینیوم، بازتاب 5/80 درصد و برای دیواره‌ی فولادی، بازتاب 1/26 درصد در نظر گرفته شد. میزان تأثیرگذاری بازتاب در دو مقدار ضریب گذردهی 7/87 و 5/78 درصد، محاسبه شد. برای ضریب گذردهی 5/78 درصد، مقدار تغییر دوز دریافتی و مقادیر لگاریتم غیرفعال‌سازی با افزایش درصد بازتاب، بسیار اندک بود و روند محسوس افزایش این مقادیر برای ضریب گذردهی 7/87 درصد، با افزایش درصد بازتاب، به چشم می‌خورد. روند تغییر نتایج مربوط به دو دبی متفاوت در ضریب گذردهی 5/78 مشابه بود. نحوه‌ی عملکرد مخزن در دو توان متفاوت در ضریب گذردهی 5/78 درصد بررسی شد که در توان بالاتر، میزان اثرگذاری روند افزایشی بازتاب، بیش‌تر مشاهده شد.