مطالعه آزمایشگاهی هیدرولیک جریان در مخزن استوانه‌ای پرورش ماهی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مربی، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

2 دانشیار، پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

3 دانشیار، موسسه تحقیقات شیلات ایران، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، تهران، ایران

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Experimental study of hydraulic current in cylindrical aquaculture ‎tank

نویسندگان [English]

  • Masoud Sajedi Sabegh 1
  • Mojtaba Saneie 2
  • Hosseinali Abdul Hai 3
  • Shahram Behmanesh 3
  • Abbas Matinfar 3
1 Scientific Board, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, Education and ‎Extension Organization (AREEO), Tehran, Irann
2 Associate Professor, Soil Conservation and Watershed Management Research Institute, Agricultural Research, Education and ‎Extension Organization (AREEO), Tehran, Iran
3 Associate Professor, Iranian Fisheries Sciences Research Organization, Agricultural Research, Education and Extension ‎Organization (AREEO), Tehran, Iran‎‎
چکیده [English]

Aquaculture cylindrical tanks are growing in the world due to the less water consumption and more product efficiency. Study on Hydraulic of this tank is the first step for recognition of sedimentation and solid removal efficiency. This paper is a laboratory study based on flow velocity analysis in different flow depth. The results show that the flow velocity gradient increased in the vector of inlet current toward tank inner bank and due to the incoherence of ISO-velocity layers in different depth, the secondary currents shaped particularly near the tank bank. Also, related to jet current forces, reflected current formed in different parts of the tank pyramid by incidence of jet current to bank of the tank. Local velocity in the middle and beneath depth increased and reflected current depreciate in longer distance on circular current. By increasing the outlet central discharge, the current velocity increased in deeper depth. Due to the local and secondary flows, there is not a match velocity pattern for different discharges in tank. Range of ratio of local velocity to average velocity with depth of 0.2 from tank bottom changes between 0.6 and 1.78 for inlet discharges. Also the results show that the calculated Froude number in each local point related to ratio of local radius to tank radius.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cylindrical tank
  • Flow velocity‎
  • Secondary currents
  • Sediment
  • Vortex