بررسی آزمایشگاهی و شبیه سازی جریان در فیلترهای دیسکی آبیاری قطرهای
S
/رمضان قربانزاده
: کشاورزی
، ۱۳۹۴
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی کشاورزی- آبیاری و زهکشی
۱۳۹۴/۱۰/۳۰
تبریز
آب آبیاری معمولا حاوی مواد معلق میباشد که این مواد ممکن است در سیستمهای آبیاری قطرهای باعث گرفتگی قطرهچکانها شود .تصفیه فیزیکی و نگهداشت بخشی از مواد معلق در آب آبیاری بر عهده فیلتر دیسکی میصباشد .این فیلتر بعنوان فیلتر ثانویه یا مکمل فیلترهای اصلی عمل مینماید و عبارت است از مخزنی تحت فشار حاوی حلقههای مسطح با اندازهص منافذ مختلف که با عبور آب، مواد زاید موجود به دام افتاده و از آب جدا می-شوند .تحلیل حرکت آب در محیطصهای تحت فشار حلقههای مسطح میصتواند به طراحی و ساخت، ارزیابی و بهره-برداری هرچه بهتر این فیلترها کمک کند .در این پژوهش ابتدا مشخصات هندسی فیلتر دیسکی مثل قطر، ضخامت، تعداد و اندازه شیارها بدست آمد و سپس با نصب آن فیلتر در یک مدار لولهکشی و برقراری جریان با دبیصهای معین، مشخصات جریان در طول محیط فیلتر دیسکی از جمله افت فشار اندازگیری شد .نهایتا شبیهسازی جریانهای مورد آزمایش در نرمافزار فلوئنت انجام گرفت .با مقایسه آماری نتایج شبیهسازیصها با آزمایشصهای عملی دقت نرم افزار مذکور در این زمینه مورد ارزیابی قرار گرفت .نتایج نشان داد که مقدار جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) برای تمام دبیهای اعمال شده در محدوده۱۰۲ - (pa)۵۰۸و مقدار ضریب تعیین ( (R۲ مربوطه در محدوده۸۸۱۶/۰ - ۹۹۷۵/۰بدست آمدکه بیانگر دقت بالای مدل و کم بودن خطا میباشد .نتایج نشان میدهد با افزایش دبی مقدار افت نیز افزایش پیدا میکند، مقدار افت جریان در عبور از شیارهای حلقههای مسطح بسیار ناچیز بوده و بیشترین افت در قسمت خروجی فیلتر اتفاق میافتد
Irrigation water usually contains suspended solids. The solid particles may cause clogging of emitters in drip irrigation system. Disc filters separate and retain a portion of suspended solids from the entered water. This filter acts as a secondary or supplementary filter of the primary filters and is a pressurized chamber containing a set of discs with different pore sizes. With passage of the water through the discs suspended solid particles are trapped and removed. Analysis of the water movement through the pressurized media of discs can help to improve the design, manufacturing, evaluation and operation of these filters. In this research, a disc filter was installed on a pipe circuit for establishing different flow rates, then the specifications of the flow (pressure and discharge amounts) through the disc filter were measured. Finally, simulation of flow in this disc filter was done using Fluent software. Comparison of the simulation results with observed data was done on the basis of statistical criteria namely Root Mean Square Error (RMSE) and Coefficient of Determination (R2). The values of RMSE and R2 were ranged of 102-508 pa and 0.8816 to 0.9975, respectively. Hence, the good accuracy of the simulation model was confirmed. According to the results by increase of the discharge through the disc filter the relevant head loss amount was increased, meanwhile the flow head loss through the disc set was negligible and the most of the observed head loss was belonged to the outlet part of the filter