مطالعه آزمایشگاهی هیدرولیک جریان در مخزن استوانه‌ای پرورش ماهی

Abstract

مخازن استوانه‌ای پرورش ماهی، به‌دلیل مصرف آب کمتر و راندمان تولید بیشتر در سطح جهان توسعه روز افزون یافته است. مطالعه هیدرولیک جریان این مخازن، اولین قدم برای شناختن پدیده رسوب‌گذاری و راندمان تخلیه رسوب می‌باشد. در این مقاله با تحلیل سرعت جریان در عمق‌های مختلف مخزن، شرایط جریان در آزمایشگاه هیدرولیک پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری مورد مطالعه آزمایشگاهی قرار گرفته است. نتایج بیانگر آنست که در راستای جریان ورودی، در نزدیکی دیواره گرادیان سرعت جریان به سمت دیواره افزایش می‌یابد و به‌دلیل عدم تطابق خطوط هم سرعت در لایه‌های مختلف با یکدیگر، جریان‌های چرخشی ثانویه، به‌خصوص در نزدیکی دیواره مخزن شکل می‌گیرند. همچنین، متناسب با شدت جریان جت، جریان انعکاسی در محل برخورد جت آب با دیواره مخزن، به‌وجود می‌آید که در فاصله‌ای کوتاه مجددا با دیواره مخزن برخورد نموده و سرعت جریان به­صورت موضعی به‌خصوص در لایه‌های میانی و تحتانی افزایش می‌یابد و جریان انعکاسی، در لایه‌های سطحی در طول بیشتری مستهلک می‌شوند و با افزایش تخلیه میانی مخزن، جریان در لایه‌های تحتانی از شدت بیشتری برخوردار می‌شود. به‌دلیل جریانات موضعی و ثانویه، مقادیر کمی هیدرولیکی در دبی‌های مختلف متفاوت می‌باشند. اندازه‌گیری‌ها در عمق 0.2 ارتفاع آب از کف بستر مخزن، دامنه تغییرات بین 0.6 تا 1.78 را برای نسبت سرعت به سرعت متوسط جریان در دبی‌های مورد بحث نشان می‌دهد. همچنین، نتایج بیانگر آنست که عدد فرود محاسباتی در هر نقطه از حجم سیال، تابع نسبت شعاع موضعی نقطه به شعاع مخزن خواهد بود.