Over De SnippenWaterwetenschap september 2022

16 oktober 2022by Pim

Een tijdje geleden schreef ik over de temperatuur van verschillende zwembaden in onze regio. Hier kwam uit dat veel zwembaden het water rond dezelfde temperatuur verwarmden, maar dat er toch tussen de zwembaden nog wel wat verschillen zijn. Nu was ik afgelopen weekend aan het fluiten in een zwembad waar heel veel publiek aanwezig was, en ik vroeg mij af of het publiek, naast het motiverende effect op de spelers, ook nog een effect had op het zwemwater.

Nu is dit keer de zoektocht naar informatie eigenlijk al vrij snel tot een einde gekomen toen ik een artikel tegenkwam gepubliceerd door Mohammed Sobhi van het Madina Higher Institute for Engineering and Technology. De groep waar Dr. Sobhi in werkt heeft namelijk gekeken wat het effect is van een publiek op de temperatuur in het zwembad, en daarmee wordt vooral de omgevings-, of luchttemperatuur bedoeld, en de graad van verdamping van het water.

In een groot zwembad waar veel wedstrijden in worden gezwommen, en dan hebben we het in dit geval over zowel waterpolo- als zwemwedstrijden, wordt het huidige onderzoek vaak gericht op een kwantitatief onderzoek naar hoe de zwemmers in het zwembad de temperatuur van het zwembad beïnvloeden (Daar ben ik zelf nog niet ingedoken overigens, wellicht een leuke voor de volgende keer!). Echter is er nog niet heel veel aandacht voor de volledige bezettingsgraad, hierin wordt het publiek ook meegenomen, aangezien die in dezelfde ruimte aanwezig zijn.

In het onderzoek dat gepubliceerd is wordt er gebruikt gemaakt van Computational Fluid Dynamics (CFD). Ikzelf heb mij ook even moeten inlezen over wat dit precies inhoudt en de korte samenvatting is als volgt: CFD is een branche van “fluid mechanics” dat gebaseerd is op computer gegenereerde simulaties en analyses. Deze simulaties en analyses worden met behulp van verschillende algoritme vervolgens ingezet om problemen in vochtverplaatsing op te lossen. In ons geval is dat de verdamping van het zwemwater.

CFD technieken zijn al langer gebruikt om bijvoorbeeld de verdampingsgraad van zwemwater te analyseren. Bijvoorbeeld door Luis et al, wie een ​​nieuwe CFD-techniek verifieerde voor het voorspellen van de snelheid van waterverdamping binnenshuis zwembaden onder een breed scala van stromingsomstandigheden, rekening houdend met de meest voorkomende operationele randvoorwaarden van dergelijke faciliteiten. Bij het vergelijken van simulatie- en experimentele gegevens (dus gegevens die verkregen zijn door te meten in een zwembad t.o.v. gegevens die door een computer zijn voorspeld met CFD), werden gemiddeld relatieve fouten van 9% gevonden, wat aangeeft dat de simulatiemodelleringstechniek effectief waren. Zelfs ingewikkeldere simulaties van een driedimensionale luchtstroom met warmte- en massatransport in een binnenzwembad met ingewikkelde geometrie kon goed worden uitgevoerd door Limane et al.. Deze onderzoeksgroep heeft twee simulaties uitgevoerd onder winterse en zomerse weersomstandigheden. Uit de simulatie bleek dat winter- en zomeromstandigheden een kleine invloed hadden op het thermische klimaat binnen.

Maar hoe zit het dan met het publiek? Voor het uitvoeren van de CFD waren vier niveaus van aanwezigheid overwogen: 25%, 50%, 75% en 100% van de capaciteit van de toeschouwersruimte. Daarnaast werd een vijfde geval voor de 100% aanwezigheidscase onderzocht met een andere configuratie van de jets van het toeschouwersgebied. In dit laatste geval is er dus een andere manier overwogen waarop nieuw water het zwembad in wordt gebracht.

Volgens de bevindingen namen de gemiddelde waarden van de temperatuur en de gemiddelde gevoelstemperatuur die door de toeschouwers werd gerapporteerd in de ruimte toe naarmate de opkomst toenam, terwijl de gemiddelde waarde van de relatieve vochtigheid afnam. In vergelijking met een aanwezigheidscapaciteit van 25% werden de gemiddelde waarden van temperatuur en de door toeschouwers gerapporteerde warmte in de ruimte voor een aanwezigheidscapaciteit van 100% verhoogd met respectievelijk bijna 8% en 122%, terwijl de gemiddelde waarde van relatieve vochtigheid met ongeveer 10% werd verlaagd.

Dit houdt dus in dat de temperatuur in het zwembad aanzienlijk toeneemt bij een hogere bezettingsgraad. Maar vooral de gevoelstemperatuur gerapporteerd door de toeschouwers is een heel stuk verhoogd, nog veel meer dan de toename van de werkelijke temperatuur. Waarom de toeschouwers een hogere gevoelstemperatuur aangeven is nog niet duidelijk, maar wel is het goed merkbaar dat als het dus drukker is in het zwembad, de toeschouwers het warmer hebben. Dit geldt ook voor de zwemmers, terwijl de verdampingsgraad niet enorm toeneemt.

Nu zal ik zelf niet heel veel last hebben van de warmere temperaturen in het zwembad als speler van Heren 3, tenzij de hele club ineens besluit te komen kijken. Echter kan ik het als scheidsrechter wel merken als ik bij een goedbezochte wedstrijd mag fluiten.

Nu zal dit probleem zich niet zo snel voordoen in de Meerkamp, gezien dat de ruimte voor publiek minimaal is. Maar in andere zwembaden, bijvoorbeeld in het Sloterparkbad waar er ruimte is voor een groot publiek kan dit al een stuk meer bijdragen aan de temperatuur binnen het zwembad. Gelukkig is het effect op het zwemwater minimaal, daar zullen we dus niet echt last van hebben!

Tot de volgende keer!