شبيه سازي عددي تغييرات فشار و سرعت جريان گازهاي آلاينده دامداري‌‌ها در بستر بيوفيلتر

Numerical simulation of changes in pressure and flow velocity of pollutant gases in a bio filter bed in animal husbandry

اين پژوهش با هدف دستيابي به مقادير تغييرات فشار استاتيكي، ديناميكي و سرعت جريان گاز براي سه سطح مقطع مختلف بيوفيلترها صورت گرفته است. عامل‌هاي مورد مطالعه شامل دبي جريان گاز، سطح مقطع‌هاي مورد مطالعه (ذوزنقه، مربعي و دايره)، موقعيت عمودي (خط مركز بستر، خط جلو و خط عقب) در چهار محدوده ارتفاعي از كف بستر بيوفيلتر (بخش اول0 تا 75/16 سانتي‌متر، بخش دوم 75/16 تا25/29سانتي‌متر، بخش سوم 25/29 تا75/41 سانتي‌متر و بخش چهارم 75/41 تا 5/58 سانتي‌متر ) مورد بررسي قرار گرفتند. نتايج مربوط به مطالعه‌ي فشار و سرعت در سه سطح مقطع بيانگر كمترين مقدار ميانگين فشار ديناميكي و استاتيكي در مقطع مربعي بود و ميانگين سرعت به دليل نبود گوشه‌ حاده در مقطع دايره بيشتر بود. تغييرات فشار در محدوده‌هاي مختلف بستر بيوفيلتر روند كاهشي را نشان داد، به نحوي كه مقدار ميانگين افت فشار ديناميكي و افت فشار استاتيكي در اين محدوده‌ها به ترتيب برابر 9/87 و 4/44 درصد بدست آمد. اين در حالي است كه مقدار فشار ديناميكي در مقطع دايره‌اي بيشتر بود. در خط مركز مقدار فشار ديناميكي بيشتر از ساير موقعيت‌ها تحت مطالعه بود، به نحوي كه ميانگين مقدار فشار ديناميكي در موقعيت مركز برابر با 5-10×509/1 پاسكال، در گوشه عقبي معادل6-10×481/2 پاسكال و در موقعيت گوشه جلويي 6-10×502/2 پاسكال بدست آمد.

This research has focused on study of changing static and dynamic pressure and velocity values in three levels of different bio filter cross sections. The studied factors included gas flow rate, cross sectional area (trapezoidal, square and circular), vertical position (bed center line, front line and rear end) in four elevation ranges from the bottom of the bio filter bed (the first part 0 to 16.75 cm, the second part 16.75 to 29.25 cm, the third part 29.25 to 41.75 cm and the fourth part was 41.75 to 58.5 cm) was examined. The results of studying the pressure and velocity in the three cross sections showed the lowest mean of dynamic and static pressure in the square section and the mean speed was higher due to the absence of the corner at the cross section. The variations of pressure in different ranges of bio filter bed showed a decreasing trend, so that the average of dynamic pressure drop and static pressure drop in these ranges were 87.9 and 44.4%, respectively. While the maximum dynamic pressure has obtained from circle section. At the locations assumed in this study, the maximum average of dynamic pressure estimated 1.509×10-5 Pa at center line. For the other locations the average dynamic pressure obtained 2.502×10-6 Pa at front line and 2.481×10-6 Pa at back line.