| طراحی و شبیه‌سازی سامانه بهبود کیفیت آب مصرفی و کاهش مصرف شوینده‌ها در مجتمع‌های آپارتمانی با تلفیق نانوجیاب‌های هوا/اکسیژن و غشاهای سرامیکی |
| کد مقاله : 1216-IWWA |
| نویسندگان |
|
مسعود اکبری * دانشگاه فسا. عضو هیات علمی |
| چکیده مقاله |
| تأمین آب باکیفیت و کاهش مصرف شوینده‌های شیمیایی در مجتمع‌های آپارتمانی، یکی از چالش‌های اساسی مهندسی تأسیسات و بهداشت عمومی است. کیفیت پایین آب مصرفی به‌ویژه سختی و کشش سطحی بالا، اثربخشی شوینده‌ها را کاهش داده و مصرف دوزهای بالاتر را تحمیل می‌کند که پیامدهای زیست‌محیطی و اقتصادی فراوانی دارد. پژوهش حاضر با هدف طراحی سامانه‌ای مبتنی بر فناوری نانوجیاب‌های هوا/اکسیژن (تولیدشده از طریق کاویتاسیون هیدرودینامیکی در لوله ونتوری پیشرفته) و تلفیق آن با غشاهای سرامیکی، به‌منظور بهبود کیفیت آب و کاهش ۱۵ تا ۲۵ درصدی مصرف شوینده‌ها انجام شده است. روش پژوهش، شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) با مدل اولری-اولری و مدل موازنه جمعیت (PBM) برای تحلیل رفتار دوفازی آب-گاز در راکتور ونتوری و مخزن مصرف (وان حمام) بوده است. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت ورودی هوا از ۱ به ۱۰ متر بر ثانیه و اعمال چرخش (Swirl)، کسر حجمی حباب‌های بزرگ (Bin 0) تا ۵۰٪ و حباب‌های کوچک (Bin 5) تا ۱۱۸٪ افزایش می‌یابد. همچنین توزیع یکنواخت نانوجیاب‌ها با اختلاف کسر حجمی کمتر از ۱۲٪ در نقاط مختلف مخزن، زمان ماند طولانی و عدم صعود سریع حباب‌ها تأیید شد. طراحی ارائه‌شده با کاهش کشش سطحی آب و افزایش نفوذپذیری، پتانسیل کاهش مصرف شوینده و بهبود بهداشت پوست را فراهم می‌کند. |
| کلیدواژه ها |
| نانوجیاب، کاویتاسیون هیدرودینامیکی، لوله ونتوری، غشای سرامیکی، شبیه‌سازی CFD |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |
