عنوان پایان‌نامه
استفاده از مواد کاهنده اصطکاک به منظور کاهش انرژی مصرفی در سیستم آبیاری بارانی
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-آبیاری وزهکشی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 5582;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59550
- تاریخ دفاع
- ۲۷ مهر ۱۳۹۲
- دانشجو
- علی حسنلو
- استاد راهنما
- تیمور سهرابی
- چکیده
- با توجه به اهمیت بسزایی که انتقال سیالات حیاتی از جمله آب در دنیای امروز دارند، تلاش برای یافتن راهی که بتواند با کمترین هزینه سبب کاهش مصرف انرژی در هنگام انتقال سیال شود از اهمیت بالایی برخوردار است. از جمله مهمترین و ساده¬ترین راه¬ها استفاده از غلظت¬های پایین مواد کاهنده اصطکاک در جریان است. هدف از این پژوهش، افزودن مقادیر کم از چهار پلیمر کارآاکریل30، کارآاکریل58، کارآاکریل110 و سدیم کربوکسی متیل سلولز در خطوط لوله سیستم آبیاری تحت فشار به منظور بررسی تغییرات میزان تلفات هد ناشی از اصطکاک در خطوط لوله¬ها، تاثیر آن بر شعاع پاشش آبپاش¬ها، میزان تغییرات دبی خط انتقال و کاهش انرژی مصرفی می¬باشد. به منظور بررسی اثر هر چهار پلیمر، آزمایشی با سه غلظت متفاوت از هر یک از مواد در یک سیستم آبیاری تحت فشار انجام شد. به طوریکه آب از داخل مخزن توسط پمپ کف¬کش وارد خط لوله و در نهایت توسط سه عدد آبپاش هانتر پخش می¬شد، مواد در غلظت-های مورد نظر به آب داخل مخزن اضافه و بعد از حل شدن، پمپاژ می¬گردید. با توجه به نتایج آزمایش¬ها، دو پلیمر سدیم کربوکسی متیل سلولز و کارآاکریل30 عملکرد بهتری نسبت به کارآاکریل58 و 110 نشان داد به طوریکه کارآاکریل30 منجر به حداکثر کاهش افت اصطکاکی، حداکثر افزایش دبی، حداکثر افزایش شعاع پاشش آبپاش و حداکثر کاهش انرژی مصرفی در غلظت 1000 میلی¬گرم در لیتر به ترتیب برابر با 1/36، 6/26، 6/11 و 2/15 درصد، کارآاکریل58 در غلظت 1000 میلی¬گرم در لیتر به ترتیب برابر با 6/19، 6/11، 9/5 و 4/8 درصد، کارآاکریل110 در غلظت 100 میلی¬گرم در لیتر به ترتیب برابر با 7/2، 3/1، 0/1 و 1/1 درصد و سدیم کربوکسی متیل سلولز در غلظت 150 میلی¬گرم در لیتر به ترتیب برابر با 1/38، 8/28، 6/15 و 1/16 درصد را نسبت به آب خالص در یک سیستم آبیاری بارانی با لوله¬ای از جنس پلی اتیلن به طول 40 متر و قطر 20 میلیمتر و آبپاش¬های هانتر گردید.
- Abstract
- According to the importance of the conveying fluid including water, are vital in today's world, therefore, trying to find the low-cost effective way to reduce energy consumption during fluid convey can be very important issue. One of the most important and easiest ways is using low dose concentrations of friction-reducing materials in flow. In this study, asset up was conducted to find out the effect of adding small dose of the four different polymers, Karaakry l30, Karaakryl58, Karaakryl110 and sodium carboxymethyl cellulose on changing friction losses by drag, its effect on sprinkler spray radius, transmission rate changes and reducing energy consumption in the pipeline of pressurized irrigation system. In order to evaluate the effect of each of these polymers, they were tested at three different concentration levels under a pressurized irrigation system. Water was pumped from the tank into the pipe lines by electro pump and end up to distribute with three Hunter type sprinklers. Specified concentrations of substances were added to water and after dissolving inside tank then fluid were pumped into the irrigation system. The results showed the better performance of polymers such as Karaakryl30 and sodium carboxymethyl cellulose in compare to the Karaakryl58 and Karaakryl110. Karaakryl30 led to maximum reduction of friction (36.1 %) in pipelines, maximum increase of discharge (26.6%), maximum increase in sprinkler spray radius (11.6%) and maximum reduction in energy consumption (15.2%) at 1000 ppm concentration level in compare to pure water was measured at sprinkler irrigation system was equipped with Polyethylene tube by 40 m length and 20 mm diameter and hunter sprinkler. Using polymer Karaakryl58 at the same level of concentration increased the same parameters 19.6, 11.6, 5.9 and 8.4 percent, respectively. Application of Karaakryl110 at 100 ppm concentration level increased the above mentioned parameters 2.7, 1.3, 1.0 and 1.1 percent, respectively and sodium carboxymethyl cellulose at 150 ppm level of concentration increased the same measured parameters 38.1, 28.8, 15.6 and 16.1 percent, respectively.
