بررسی کمی کارایی صفحات کامپوزیت در کاهش تبخیر از سطح آب

Abstract

سابقه و هدف: مقدار متوسط تبخیر سالانه در ایران 2100 میلی‌متر بوده که سه برابر میزان متوسط جهانی است. این رقم نشان می‌دهد که اگر با روش‌هایی میزان تبخیر مخازن سدها کاهش یابد، می‌توان از این منابع بهره‌برداری مناسب‌تری نمود. عدم توجه به نرخ بالای تبخیر در کشور سبب شده که هر ساله میلیاردها مترمکعب آب از مخازن بیش از 600 سد موجود در کشور تبخیر شود. در پژوهش حاضر سعی شده است تا کارایی صفحات کامپوزیت در کاهش تبخیر از سطح آزاد آب در شرایط واقعی مورد بررسی قرار گیرد. مواد و روش‌ها: مطالعه حاضر در محوطه ایستگاه هواشناسی فرودگاه اهواز با عرض جغرافیایی '32 °31، طول جغرافیایی '66 °48 و ارتفاع از سطح دریا 16 متر به انجام شد و از تشت‌های تبخیر کلاس A به قطر 7/120 سانتی‌متر و عمق 25 سانتی‌متر از جنس آهن گالوانیزه استفاده گردید. کلیه آزمایشات در بازه مرداد تا آذرماه 1401 انجام گرفت. در این تحقیق از صفحات کامپوزیت با روکش آلومینیومی جهت کاهش تبخیر از سطح آب استفاده گردید. صفحات کامپوزیت مورد استفاده دارای ضخامت 4 میلی‌متر بوده و از دو لایه ورق از جنس آلومینیوم در پوسته بیرونی و یک لایه از جنس پلی اتیلن در وسط تشکیل شده است. جهت بررسی میزان کارایی صفحات کامپوزیت، از توپ‌های شناور که روشی نسبتاً متداول در کاهش تبخیر به‌حساب می‌آید، استفاده شده است. علاوه بر این تاثیر متغیرهای مختلف هواشناسی از قبیل درجه حرارت، درصد رطوبت نسبی، میانگین فشار بخار، سرعت باد و تابش خورشیدی بر روی میزان کارایی صفحات کامپوزیت بررسی شد. در این مطالعه از تحلیل‌ واریانس دو طرفه برای بررسی تأثیر متغیرهای مختلف هواشناسی بر روی عملکرد صفحات کامپوزیت استفاده گردید.یافته‌ها: نتایج آزمایشات نشان می‌دهد کارایی صفحات کامپوزیت مربعی 69%، صفحات کامپوزیت مثلثی 67% و توپ‌های شناور نیز کارایی 73% در کاهش تبخیر از سطح آب داشته‌اند. بر این اساس توپ‌های شناور به مقدار بسیار جزیی تاثیر بیشتری بر کاهش تبخیر از سطح آزاد داشته‌اند. فضای خالی بین کامپوزیت‌های مربعی به دلیل داشتن ابعاد بزرگتر نسبت به کامپوزیت‌های مثلثی، کمتر بوده و همین مسئله می‌تواند از دلایل کاهش تبخیر در کامپوزیت‌های مربعی نسبت به کامپوزیت‌های مثلثی به‌حساب آید. براساس نتایج تحلیل واریانس، دو پارامتر رطوبت نسبی و سرعت باد تاثیر معنادار بر میزان کارایی صفحات کامپوزیت در کاهش تبخیر از سطح آب دارا هستند. با توجه نتایج تحلیل واریانس با در نظر گرفتن اثرات متقابل، هیچ‌کدام از اثرات متقابل تاثیر معناداری بر میزان کارایی صفحات کامپوزیت ندارند. با این وجود، در نظر گرفتن اثرات متقابل در کنار اثرات اصلی، ضریب تبیین مدل ساخته شده را به 669/0 افزایش داده است که نشان می‌دهد اثرات متقابل به میزان حدود 2/0 در این ضریب تاثیر داشته‌اند.نتیجه‌گیری: براساس نتایج تحلیل واریانس با در نظر گرفتن اثرات اصلی، دو پارامتر رطوبت نسبی و سرعت باد تاثیر معناداری بر میزان کارایی صفحات کامپوزیت در کاهش تبخیر از سطح آب دارند. رطوبت نسبی دارای اثری برابر با 182/0 و سرعت باد اثری برابر 197/0 دارا می‌باشند. رطوبت نسبی و سرعت باد از جمله پارامترهای تاثیرگذار بر میزان تبخیر از سطح آب بوده که به ترتیب باعث کاهش و افزایش تبخیر از سطح آب می‌گردند. حضور صفحات کامپوزیت باعث شده است تا تاثیر این دو پارامتر بر روی روند تبخیر از سطح آب به شدت کاهش یابد.

Keywords

• صفحات کامپوزیت
• تبخیر
• تحلیل واریانس
• اثرات متقابل