自己洗浄型水槽の流体力学（デュアルドレイン設計）

デュアルドレイン水槽設計では、濃縮された沈降固形物と総流量の少量部分を除去する中央底部ドレインと、固形物濃度が低い残りの大部分の流量を除去する独立した側壁ドレインを使用します。この構成により、単一の円形水槽で効率的な固形物除去と十分な全体的な水交換の両方を達成できます。これは、流入ジェットの角度によって駆動される水槽自身の回転水流が、沈降固形物が水槽底に蓄積・分解するのを防ぎ、継続的に中央底部ドレインへと掃き寄せるため、各飼育水槽に個別の沈降槽を必要としないからです。適切な流体力学設計は、水槽底全体で特定の回転水流速度を達成することにかかっています。この速度は通常、固形物を再懸濁させて水柱全体に分散させ、側壁ドレインから排出させて下流の固形物除去装置に過負荷をかけることなく、中央ドレインへ向かって移動させ続けるのに十分な速さに調整されます。これにより、より濃縮された中央ドレインで効率的に捕捉されるのではなく、下流の固形物除去装置に過負荷がかかるのを防ぎます。流入ジェットの配置、数、流量が、この回転流パターンを制御する主要な調整可能な設計パラメータです。水槽は通常、試行錯誤によって設計されるのではなく、水槽の直径、深さ、流入特性に関連する確立された設計比率に基づいてサイズ決定され、流入が構成されます。これは、ドレイン自体のサイズがどれほど適切であっても、不適切に構成された流入配置では十分な回転流を確立できない可能性があるためです。デュアルドレイン方式は、現代のRAS飼育水槽における主要な設計標準となっています。これは、下流の機械的ろ過装置に到達する固形物負荷を低減し、ろ過システム全体の効率を向上させ、清掃およびメンテナンスの負担を軽減するためです。もし水槽設計が、水槽自身の流体力学によって十分に濃縮・除去されなかった固形物を処理するために完全に機械的ろ過に依存していた場合、これらの負担は下流の装置により重くのしかかることになります。