EFFECT OF GEOMETRIC CHARACHTARISTICS ON THE AERIATION EFFFICINCY IN THE VENTURI SYSTEM | ||
| Journal of Al-Azhar University Engineering Sector | ||
| Article 12, Volume 16, Issue 60, July 2021, Pages 650-665 PDF (765.5 K) | ||
| Document Type: Original Article | ||
| DOI: 10.21608/auej.2021.187958 | ||
| Authors | ||
| Amir Mohamed Mobasher* 1; Ahmed Helmy Mahmoud2 | ||
| 1Civil Engineering Dept., Faculty of Engineering, Al-Azhar University, Cairo, Egypt. | ||
| 2Engineering Dept., Faculty of Engineering, Al-Azhar University, Cairo, Egypt. | ||
| Abstract | ||
| Sufficient dissolved oxygen is required for helpful water quality. Natural stream cleansing procedures need enough oxygen levels for the purpose of supply for aerobic life systems. The happening of oxygen and water mixing together is titled aeration. There are several techniques to add air or oxygen to water, for instance open air reservoirs, submergible pumps, domestic aeration systems, compressor systems and air pump systems. However, the Venturi system, relied on the easiness of Ejectors, gives a easy, preservation free aeration solution. venturi system permits air to be injected inside running water from air inlet orifices and so rises oxygen levels in the water. The main objective of this research is to evaluate effect of geometric characteristics on the aeration efficiency in the venturi system. To achieve this goal, the venturi is designed and carried out, from transparent polycarbonate. Experiments were conducted under clear-water conditions at different discharges (Qwater): 44.16, 58.88, 73.59 and 88.31 lit/min which correspond to four inlet velocities (v): 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 m/s. The study involved selecting three different throat lengths (Lt): 12, 24 and 36 mm, and three different air inlets orifices diameters (ds): 3, 5 and 8 mm. Five different outlets angles have been used (β): 7o, 10o, 15o, 21o, and 25o with inlet angle (α) stabilization at 7o. The inlet and the outlet diameter (D) and throat diameter (dt) in all the experiments were constants and equals to 25 and 10 mm, respectively. The results of the study demonstrated that the geometric characteristics of the venturi system affects the aeration efficiency. Additionally, empirical equations were gotten for venturi tubes linking air flow and water flow to throat lengths and diameters, venturi outlets angles, air inlets orifices diameters and Reynolds numbers. إن وجود أکسجين مذاب کافٍ هو مطلب أساسى للحصول على جودة مياه مقبولة. حيث تحتاج إجراءات تطهير التيار الطبيعي إلى مستويات أکسجين کافية لغرض الإمداد بأنظمة الحياة الهوائية. ويسمى حدوث اختلاط الأکسجين والماء معًا بالتهوية. وهناک العديد من التقنيات لإضافة الهواء أو الأکسجين إلى الماء ، منها على سبيل المثال: خزانات الهواء المفتوح والمضخات الغاطسة وأنظمة التهوية الداخلية وأنظمة الضواغط وأنظمة ضخ الهواء. ومع ذلک ، فإن نظام الفنشوري ، الذي يعتمد على سهولة استخدام الحاقنات، حيث يوفر حل تهوية سهل وغير معقد. حيث يسمح نظام الفينشوري بحقن الهواء داخل المياه الجارية من فتحات دخول الهواء وبالتالي يرفع مستويات الأکسجين في الماء. والهدف الرئيسي من هذا البحث هو تقييم تأثير الخصائص الهندسية على کفاءة التهوية في نظام الفنشوري. ولتحقيق هذا الهدف ، تم تصميم الفنشوري وتنفيذه من البولي کربونات الشفاف. أجريت التجارب تحت ظروف مياه نقية عند تصريفات مختلفة (Qwater) هى: 44.16, 58.88, 73.59 و 88.31 لتر / دقيقة والتي تتوافق مع أربع سرعات مدخل (v) هى: 1.5, 2.0, 2.5 و 3.0 م / ث. اشتملت الدراسة على اختيار ثلاثة أطوال مختلفة للقطاع المختنق (Lt) هى: 12, 24 و 36 مم ، وثلاثة أقطار مختلفة لفتحات دخول الهواء (ds) هى: 3, 5 و 8 مم. وتم استخدام خمس زوايا مختلفة للمخارج (β) هى : 7، 10، 15، 21 و 25 درجة مع تثبيت زاوية المدخل (α) عند 7 درجة. وکان قطر المدخل والمخرج (D) وقطر القطاع المختنق (dt) في جميع التجارب ثوابت ويساوي 25 و 10 ملم على التوالي. وقد أظهرت نتائج الدراسة أن الخصائص الهندسية لنظام الفنشوري تؤثر على کفاءة التهوية. بالإضافة إلى ذلک ، تم الحصول على معادلات تجريبية لأنابيب الفنشوري التي تربط تدفق الهواء وتدفق المياه بأطوال وأقطار القطاع المختنق وزوايا مخارج الفنشورى وأقطار فتحات دخول الهواء وأرقام رينولدز. | ||
| Keywords | ||
| Geometric Characteristics; Aeration; air injection; venturi; water quality. الخصائص الهندسية; التهوية; حقن الهواء; الفنشورى; جودة المياه | ||
|
Statistics Article View: 368 PDF Download: 317 |
||
