شبیه سازی جداسازی آب و نفت با هیدروسیلکون به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

هیدروسیکلون ها برای جداسازی آب از نفت یا انواع روغن ها و دیگر مایعات غریقابل امتزاج در آب استفاده می گردد. در این پژوهش مدل هندسی هیدروسیکلون توسط مدل دینامیک سیالات محاسباتی شبیه سازی گردید. این شبیه سازی با استفاده از مدل اولر اولر و همچنین مدل آشفتگی k-ɛ برای بررسی رفتار جریان سیال دو فازی آب و نفت درون هیدروسیکلون در یک هندسه جدید انجام پذیرفت. همان طور که انتظار می رفت، جریان سیال با ایجاد گرادیان فشاری درون هیدروسیکلون و همچنین نیروی گریز از مرکز وارد شده بر قطرات، فاز سنگین تر (آب) به طرف دیواره ی هیدروسیکلون حرکت می کند و فاز سبک تر (نفت) به طرف مرکز هیدروسیکلون و دو گردابه مختلف ایجاد شده باعث جداسازی درون هیدروسیکلون می شود به نحوی که گردابه دور بدنه هیدروسیکلون آب را به سمت ته ریز حرکت می دهد و گردابه مرکزی (ثانویه) نفت را به سمت سرریز منتقل می کند. نتایج نشان داد با توجه به تئوری مسئله، سهم بالایی از غلظت نفت پس از قرار گرفتن در گردابه ثانویه ایجاد شده به سمت سرریز حرکت می کند و همچنین اثرات انباشت قطرات آب در دور دیواره و غلظت خروجی بالای آب در ته ریز هیدروسیکلون کاملا مشهود است. با توجه به تغییر هندسه نتایج قابل قبولی توسط نرم افزار ارائه شده است. دقیق بودن الگوی جریان درون هیدروسیکلون، در این شبیه سازی از مهم ترین دستاوردهای پژوهش است.

Keywords:

شبیه سازی , دینامیک سیالات محاسباتی , هیدروسیکلون , جداسازی آب و نفت