سامانه اسكن سه بعدي ليزري جريان فلورسنت براي مطالعه رفتار جريان سيال بويژه آب ساخته شده است. اين اختراع در زمينه آشكارسازي رفتار پديده هاي هيدروليكي در مكانيك سيالات، محيط زيست و عمران - آب مورد استفاده قرار مي گيرد. اين اختراع امكان بررسي رفتار سيال در طراحي و ساخت انواع سيستم‌هاي انتقال، پخش و تخليه جريان در محيط را فراهم مي نمايد. تخليه فاضلاب و آلاينده هاي محيطي در بستر دريا و يا رودخانه، به عنوان جت سيال متلاطم نيازمند مطالعه و بررسي دقيق مي باشند تا ضمن استخراج يك الگوي محاسباتي صحيح، طراحي تخليه‌گرهاي فاضلاب به درستي انجام گيرد. روش‌هاي متداول در طراحي‌ تخليه‌گرها بر جاروب صفحه پرتو ليزري در دو بعد مبتني است و امكان بررسي دقيق و تحليلي از جريان تخليه در محيط سيال را ناممكن ساخته است. در دستگا‌ههاي كنوني مطالعه حركت سيال، به دليل فقدان اطلاعات لازم از لايه‌هاي مختلف سيال، عدم تحليل دقيق از نحوه حركت سيال و پروفايل آن طراحي دقيق و صحيح تخليه‌گر سيال امكان پذير نمي‌شود. سامانه اسكن سه بعدي ليزري جريان فلورسنت قادر به تصويربرداري از جريان سيال در سه بعد مي‌باشد. اين اختراع ميزان تلاطم حركت سيال در بستر دريا را در سه بعد نشان ميدهد و اين امكان را فراهم ‌مي سازد تا تحليلي دقيق از مشخصات سيال اعم از سرعت، ميزان جابجايي و نيز پروفايل حركت سيال را در سه راستاي xyz در يك زمان ارائه دهد و با تكيه بر اين اطلاعات، مناسب ترين الگوي هندسي براي طراحي تخليه‌گر سيال مورد نظر استخراج شود. در اين اختراع با استفاده از دو آينه اپتيكي چرخان عمود بر هم كه هريك با فركانس جداگانه‌اي قابل برنامه‌ريزي هستند، پس از برخورد پرتو ليزر به آينه‌ها، تعداد معيني صفحه دو بعدي كه از نظر طول ، پهنا و نيز جابجايي مركز صفحات قابل كنترل مي‌باشد، تشكيل مي‌گردد. كنترل صفحات توسط يك الگوريتم كامپيوتري انجام مي گيرد. استفاده از ليزر حالت جامد و نيز طراحي اپتيكي مناسب قابليت حمل آن را ساده كرده است.

اين مدل در راستاي توسعه زيرساختهاي آزمايشگاهي مطالعه تخليه كننده هاي دريايي در ايران طراحي وساخته شده است. با توجه به اهميت تخليه فاضلاب در نقاط ساحلي، استفاده از تخليه كننده هاي دريايي جهت پخش فاضلاب با حداكثر ترقيق و اختلاط امري ضروري تلقي مي گردد. پخش فاضلاب در درياها و اقيانوسها تا حد تحمل محيط، كاهش خسارات زيست محيطي تخليه اين مواد در طبيعت را به همراه خواهد داشت. بررسي الگوي جريان فاضلاب در محيط و تعيين مشخصات ناحيه اختلاط آن در پيكره آبي پذيرنده از طريق مدلسازي ازمايشگاهي امري متداول در مطالعه اين تأسيسات محسوب مي گردد. فلوم آزمايشگاهي ارائه شده در راستاي انجام مطالعات پايه بر روي رژيم هاي مختلف حاكم بر اختلاط اين نوع تخليه كننده ها ساخته و توسه داده شده است. اين فلوم از چهار بخش 1) بدنه اصلي و قسمت متحرك 2) سيستم نمونه برداري و مغز مدل 3) منبع تغذيه فاضلاب و تجهيزات وابسته و 4) منبع نور و دوربين ديجيتال تشكيل يافته است. بدنه اصلي از جنس فولاد و به ابعاد 6 متر طول، 1/8 متر عرض و 1/5 متر ارتفاع با سه پنجره دومتري از هر طرف ساخته شده است. پنجره هاي فوق به منظور امكان فيلمبرداري از مسير حركت جريان و نحوه پخش آن در محيط از شيشه هايي به ضخامت 20 و 10 ميليمتر پوشانيده شده اند. قسمت متحرك جانمايي شده در روي اين مدل نيز متشكل از صفحه متحرك، موتور الكتريكي، گيربكس، كابل انتقال نيرو و تابلو برق است كه با حركت در سرعتهاي مختلف بر روي سيستم ريلي تدارك ديده شده، با توجه به قانون سرعتهاي نسبي امكان بررسي سرعتهاي محيطي را فراهم مي سازد. سيستم نمونه برداري مدل نيز متشكل از 20 عدد حسگر بيوشيميايي هدايت الكتريكي است كه از طريق اتصال به يك مغز الكترونيكي و در نهايت كامپيوتر امكان اندازه گيري هم زمان از هدايت الكتريكي نقاط مختلف پلوم را حاصل مي نمايد. منبع نور و دوربين ديجيتال نيز امكان برداشتن تصوير از مسير حركت و الگوي پخشيدگي فاضلاب در محيط با استفاده از مقياس ابعادي حاكم فراهم خواهد ساخت. فلوم پيشنهادي كه براي اولي بار در سطح ايران و كشورهاي منطقه طراحي و ساخته شده است متناسب با امكانات داخلي، مطالعه پديده اختلاط فاضلاب در محيط را ممكن ساخته است. با استفاده از اين فلم بررسي فرايندهاي هيدروليكي حاكم بر اختلاط فاضلاب در انواع تخليه كننده هاي سطحي و مستغرق فاضلاب در دريا در داخل كشور ممكن گرديده است. تجهيزات پيش بيني شده در مدل ازمايشگاهي فوق، امكان مطالعه نحوه نأثير جريانات محيطي در تخليه فاضلاب و نيز بررسي انواع مختلف فاضلابهاي سبك و سنگين را ممكن ساخته است. روابط تجربي اي كه در نتيجه انجام مطالعات آزمايشگاهي بر روي اين فلوم استخراح مي گردند با توجه به فضاي بي بعد حاكم بر آن، پايه طراحي هاي نمونه هاي واقعي از تخليه كننده هاي دريايي در آينده قرار خواهند گرفت. همچنين با توجه به هزينه بسيار بالاي ساخت اين تأسيسات در دريا مدلسازي هيدروليكي اين تأسيسات در مقياس آزمايشگاهي پيش از احداث، باعث اطمينان از عملكر د هيدروليكي اين تأسيسات در آينده خواهد شد. كلمات كليدي: تخليه فاضلاب، تخليه كننده هاي دريايي، مدل آزمايشگاهي، فاضلاب، پيكره هاي آبي.