Test des filtres d'aquarium à l'aide de SOLIDWORKS Flow Simulation

Je suis aquariophile depuis des décennies. Comme la plupart des aquariophiles, j'ai commencé simplement et j'ai créé un aquarium communautaire avec une variété de poissons compatibles entre eux, avec un filtre d'aquarium standard. Plus tard, j'ai commencé à élever des poissons spécifiques. Dans les aquariums d'élevage, le système de filtration doit être légèrement différent pour que les alevins ne soient pas aspirés par le filtre. Je savais que l'emplacement du filtre aurait un impact sur son efficacité de débit, mais je n'en savais pas trop l'ampleur. (Même le fabricant du filtre n'a pas fourni cette information.) J'ai donc décidé d'étudier la question en créant l'assemblage de l'aquarium et du système de filtration enSOLIDWORKSet ensuite exécuter une simulation de chaque type de système de filtrage dans différentes positions.

Filtres éponge : comment ils fonctionnent

Il existe deux systèmes de filtration à éponge de base pour aquariums que j'ai décidé d'envisager : une éponge simple lestée et une éponge double.

Système de filtre mono-éponge lesté

Système de filtre à double éponge

Dans les deux cas, une pompe à air d'aquarium est utilisée pour induire le débit d'eau. Ce flux d'air crée des bulles qui montent dans un tube vertical. Ce mouvement permet d'aspirer l'eau à travers l'éponge et de la faire remonter dans le tube vertical. Les bulles aident aussi à oxygéner l'eau du réservoir.

La plupart des aquariums ont du gravier ou du sable au fond, des plantes et du bois flotté mélangés, et, bien sûr, des poissons. Simulation SOLIDWORKS étude, je voulais voir à quoi ressemblerait l'écoulement de l'eau avec seulement de l'eau.

Résultats du filtre à éponge unique

Lors de ma première étude, j'ai utilisé un système lesté à éponge unique et testé deux positions : une au milieu du côté long et l'autre au milieu de l'extrémité courte.

J'ai configuré le débit de la pompe de simulation de débit pour déplacer le volume du réservoir en une heure et j'ai obtenu ces résultats :

Emplacement central - Long bord

Les zones plus foncées indiquent des niveaux de débit d'eau plus faibles.

Emplacement central - Côté court

Les zones plus foncées indiquent des niveaux de débit d'eau plus faibles.

Les zones mortes, les zones plus foncées, sont plus fréquentes dans l'orientation latérale que dans l'orientation médiane.

On peut aussi voir les différences entre les deux études de particules animées, qui montrent la distribution de l'eau oxygénée.

Voyons maintenant un autre type de système de filtrage.

Résultats du filtre à double éponge

Comme pour l'exemple de l'éponge unique, j'ai défini les paramètres pour déplacer tout le volume du réservoir en une heure, en supposant qu'il ne contenait que de l'eau. Après une heure, voici les résultats pour un filtre placé au milieu du côté long et au milieu du côté court.

Emplacement central - Long bord

Les zones plus foncées indiquent un débit d'eau plus faible.

Emplacement central - Côté court

Les zones plus foncées montrent un débit d'eau plus faible.

Dans les deux cas, on observe des zones mortes (zones plus foncées) aux extrémités des éponges et derrière le tube vertical. Cependant, la position du filtre à double éponge n'a pas d'impact significatif sur la zone morte entre les deux orientations.

On peut aussi observer une distribution uniforme de l'eau oxygénée dans les deux études de particules animées.

Selon ces études, un système à double filtre offre une plus grande flexibilité de placement qu'un système lesté à éponge unique. Bien que les deux fonctionnent bien lorsqu'ils sont placés au milieu de l'aquarium, l'éponge double permet un placement à l'extrémité de l'aquarium sans affecter les performances.

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