شبیه سازی عددی فرآیند جداسازی گاز-مایع در یک سایکلون جریان محوری

سایکلون های جریان محوری به عنوان یکی از تکنیک های گسترده جداسازی، برای جداسازی ذرات یا قطرات کوچک از یک جریان گاز استفاده می شوند که به دلیل بازدهی بالا در فشار بالا، ظرفیت بالای جریان گاز-مایع، عدم وجود ته نشینی و... تجهیز پیشرفت های به عنوان خروجی و ورودی در محفظه ها برای طراحی کوچک تر و فشرده تر محسوب می شوند. در سایکلون جریان محوری در این پژوهش، جریان مخلوط دوفازی گاز-مایع با عبور از پره های راهنما، دچار چرخش شده که تحت نیروی گریز از مرکز به وجود آمده ناشی از آن، قطرات مایع به سمت دیواره پرتاپ شده و از طریق فضای حلقوی، در محفظه جمع آوری مایع وارد و در نتیجه جدا می شوند. در این پروژه با استفاده از رویکرد اویلرین لاگرانژین و مدل جریان دوفازی DPM، سایکلون جریان محوری شبیه سازی شده و تاثیر پارامترها و عوامل مختلف در عملکرد جداسازی مایع از گاز در سایکلون جریان محوری موردبررسی قرار گرفته است. مشاهدات صورت گرفته به این صورت می باشد: جداسازی به میزان قابل توجهی به سرعت جریان گاز و کسر حجمی مایع تزریقی بستگی دارد به طوری که با افزایش این پارامترها فرآیند جداسازی بهبود می یابد. همچنین مشاهده شده است که افزایش طول لوله سایکلون در بدنه مرکزی، راندمان جداسازی را کاهش می دهد اما افزایش میزان اختلاف چگالی بین گاز و مایع تزریقی، تاثیر قابل توجهی در افزایش راندمان جداسازی سایکلون به دنبال دارد. در این پژوهش با بررسی ارتفاع زبری سطح، زبری دیواره در بدنه مرکزی سایکلون به عنوان پارامتری تاثیرگذار در کاهش عملکرد و جداسازی مایع در سایکلون معرفی شده است

Keywords:

گاز-مایع , سایکلون , جداسازی , شبیه سازی عددی