مطالعه آزمایشگاهی تأثیر پیکربندی سامانه ورودی جریان بر عملکرد هیدرولیکی حوضچه های هشت ضلعی پرورش ماهی

نوع مقاله : مقاله کامل علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 علوم و مهندسی آب، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

2 دانشگاه شهید باهنر کرمان، دانشکده فنی و مهندسی، بخش مهندسی عمران

چکیده

آبزی‌پروری مدرن، با چالش‌های اساسی در توزیع کارآمد خوراک و مدیریت پسماندهای جامد مواجه است که مستقیماً بر کیفیت آب و سلامت ماهیان تأثیر می‌گذارد. علاوه بر این، هیدرودینامیک ناکافی حوضچه، منجر به راندمان پایین هیدرولیکی، ایجاد مناطق مرده و اتصال کوتاه جریان می‌شود که توزیع اکسیژن و مواد غذایی را مختل می‌کند. حوضچه‌های هشت‌ضلعی، به دلیل اختلاط مطلوب و ویژگی خودتمیزشوندگی، به عنوان راهکارهایی مؤثر در بهینه‌سازی پرورش متراکم شناخته می‌شوند. این پژوهش، با هدف درک تأثیر پیکربندی سامانه ورودی جریان مستغرق بر راندمان هیدرولیکی و توزیع زمان ماند خوراک در حوضچه‌های هشت‌ضلعی، از مدل‌سازی آزمایشگاهی استفاده شد. پنج پیکربندی مختلف ورودی مستغرق (β1 تا β5) شامل توزیع یکنواخت و غیریکنواخت سرعت جریان در عمق، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج راندمان هیدرولیکی نشان داد که β1 با پایین‌ترین سرعت ورودی و β4 با توزیع کاهشی سرعت، راندمان ضعیف (کمتر از 50%) تا قابل قبول را ارائه کردند. پیکربندیβ2 راندمان قابل قبول (حدود 60%) را کسب کرد. پیکربندی‌های β3 و β5 به ترتیب با راندمان 85% و 75% در دسته "بالا" قرار گرفتند، که حاکی از حداقل مناطق مرده است. یافته‌ها همچنین نشان داد که β3 و β5 کمترین میزان خوراک باقیمانده را داشتند که بر کارایی آن‌ها در مدیریت زمان ماند خوراک تأکید می‌کند. این نتایج بینش‌های عملی برای طراحی بهینه سامانه‌های ورودی ارائه می‌دهد تا بهره‌وری و پایداری در صنعت آبزی‌پروری افزایش یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A Laboratory Investigation of the Effect of Inflow System Configuration on the Hydraulic Performance of Octagonal Fish Ponds

نویسندگان [English]

  • Atefeh Moghbeli 1
  • Tahmina Fatehi 1
  • Mohammad Zounemat-Kermani 2
1 Department of Water Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran.
2 Department of Civil Engineering, Shahid Bahonar University of Kerman
چکیده [English]

Modern aquaculture faces fundamental challenges in the efficient distribution of feed and the management of solid waste, both of which directly impact water quality and fish health. Moreover, inadequate pond hydrodynamics result in low hydraulic efficiency, the formation of dead zones, and flow short-circuiting, all of which disrupt the distribution of oxygen and nutrients. Octagonal ponds have been recognized as effective solutions for optimizing high-density fish culture due to their favorable mixing characteristics and self-cleaning capabilities.
This study employed laboratory-scale modeling to investigate the influence of submerged inlet configurations on hydraulic efficiency and feed residence time distribution in octagonal ponds. Five different inlet configurations (β1 to β5), representing uniform and non-uniform flow velocity distributions at various depths, were examined. Results indicated that β1, characterized by the lowest inlet velocity, and β4, with a decreasing velocity profile, exhibited poor to moderate hydraulic efficiencies (below 50%). Configuration β2 demonstrated moderate efficiency (approximately 60%). Configurations β3 and β5 achieved high efficiencies of 85% and 75%, respectively, suggesting a significant reduction in dead zones. Additionally, β3 and β5 showed the lowest feed residue levels, underscoring their effectiveness in managing feed residence time.
These findings offer practical insights for optimizing inlet system design, ultimately enhancing the productivity and sustainability of aquaculture operations

کلیدواژه‌ها [English]

  • Recirculating Aquaculture System (RAS)
  • octagonal fish pond
  • hydraulic efficiency
  • feed residence time distribution
  • submerged flow inlet configuration