Računalni programi: VriIzmKav

VriIzmKav – Program kojim se za zadano strujno polje i turbulentnu difuziju Lagrangeovom putanjom čestica određuje vrijeme izmjene i vrijeme izlaženja vode iz kaveza za uzgoj ribe. Kavez može biti kružnog i pravokutnog oblika.
Definicije parametara:
Vrijeme izmjene vode (Water excange time)
(residence time, water exchange time)
Vrijeme izmjene vode je vrijeme potrebno da se određeni volumen vode zamjeni s novom ulazećom vodom. To je omjer obujma i protoka vode

Vrijeme izlaženja vode ( Water export time)
Vrijeme potrebno da iz određene točke prostora volumen voda napusti granice tog prostora.
Maksimalno vrijeme izlaženja je vrijeme potrebno da sve čestice (volumeni koji predstavljaju dijelove vodenog tijela) napuste granice zadanog prostora.
Srednje vrijeme izlaženja je suma svih vremena izlaženja čestica podijeljena s brojem čestica
e-vrijeme izmjene (e-flushing time)
e-vrijeme izmjene je vrijeme potrebno da se početna masa konzervativne tvari (ili broja čestica) koja se nalazi u zadanom volumenu smanji za faktor e—1 (na »37 % početne mase). Ovaj parametar je definiran s obzirom na cijeli obujam vodenog tijela i ne uzima u obzir razlike hidrodinamike u prostoru i vremenu.
Jedna od starijih definicija se zasniva na ekstinkciji neke početne koncentracije u zadanom volumenu

gdje je Co koncentracija pri početnom vremenu to.
Langrangeova putanja čestica (Lagrangian particle tracking)
Pozicija čestice je zadana vektorom r

gdje je Δt vremenski korak, u vektor horizontalne struje, w vertikalna komponenta struje, Dhi Dv horizontalna i vertikalna vrtložna difuzija sa pridruženom Uh horizontalnim i Uv vertikalnim komponentama vektorima. Uh i Uv su bez dimenzijski slučajni brojevi iz jednolike razdiobe između -1 i +1 (U(-1,1)) , a ez je vertikalni jedinični vektor.
U računu pomaka čestica vertikalna brzina strujanja w je zanemarena. Mala brzina vertikalnog strujanja i mala dubina kaveza nemaju značajan utjecaj na vrijeme izmjene vode. U programu VriIzmKav se brzina i smjer čestice između dvije zadane dubine računaju linearnom interpolacijom.


Program VriIzmKav:

1. Oblik kaveza u horizontalnom presjeku može biti kružnog i pravokutnog oblika. Pravokutni kavez se izborom kuta može zakretati oko svoje osi.
2. Izborom koncentracije čestica (može i decimalna vrijednost) određuje se ukupni broj čestica s kojima se računaju parametri izmjene vode kaveza.
3. Izbor vremenskog koraka (Dt) za pomake čestica.
4. Unos podataka dubine, brzine i smjera struje. Smjer struje je u stupnjevima u smjeru kazaljke na satu. Sjever = 0°, jug = 180°. Linearnom interpolacijom se izračunava horizontalna brzina i smjer čestice koja se zatekne između dviju zadanih dubina.
5. Unošenjem vrijednosti strujnog polja, automatski se računaju srednje brzine i smjer struja za cijelu dubinu unosa podataka kao i za dubinu kaveza.
6. Koeficijenti horizontalne i vertikalne turbulentne difuzije za područje u kavezu i ono izvan kaveza mogu biti jednaki ili različiti.
7. Pražnjenje kaveza se grafički može prikazati pokretnim točkama. Izborom ‘Pokaži pokretno’ otvara se prozor u kojem se odabire ravnina za prikaz čestica (XY, XZ ili YZ ravnina, Z os je dubina). Odabire se da li čestice da budu vidljive samo u kavezu ili i izvan kaveza.
8. Broj čestica zaostalih u kavezu tijekom vremena.
9. Konačni rezultati izvođenja programa.

Izborom ‘Pokaži pokretno’ (točka 7) čestice su prikazane u jednoj od odabranih ravnina.
Kada se za prikaz čestica izabere XY ravnina slika izgleda ovako:

Kada se napravi izbor prikaza XZ, odnosno prikaz raspodjele čestica po dubini, slika izgleda ovako:

Na pritisak desne tipke miša otvara se skočni izbornik na kojem postoji izbor ‘JednakaMjeraOsi’ pritiskom kojeg se osi grafički dovode u pravilan razmjer. Prozor grafa se po želji može rastezati.

Skip to content