بررسی اثر تغییر سیال محرک بر عملکرد اجکتور با جریان دو فازی

امروزه ایجاد خلاء یکی از نیازهای بسیار مهم و کاربردی در بسیاری از صنایع و فعالیتها نظیر صنایع نیروگاهی و پالایشگاهی می باشد. یکی از دستگاه هایی که به صورت گسترده برای ایجاد خلاء مورد استفاده قرار میگیرد و دارای مزایای بسیاری نسبت به استفاده از پمپ های خلاء میباشد، اجکتورها هستند. اجکتور دستگاهی است که قادر است با ایجاد خلاء نسبی، جریانهای مایع-گاز و یا جامداتی نظیر گرانول و پودرها را مکش کرده و انتقال دهد. یکی از مزیتهای اساسی اجکتور نسبت به پمپها و کمپرسورها، قابلیت انتقال و پمپاژ جریانهای دوفازی میباشد. گاز کربن دی اکسید( CO2 )یکی از فرآورده های حاصل از احتراق است که میتوان از آن به عنوان سیال محرک در اجکتورها استفاده کرد و بدین ترتیب بازگردانی و استفاده مجدد از آن، باعث افزایش راندمان در نیروگاه ها و پالایشگاه ها و جلوگیری از هدر رفت انرژی میشود. در این پژوهش، به بررسی امکان سنجی استفاده از CO2 به عنوان سیال محرک در اجکتور، با کمک شبیه سازی عددی و دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته شده است. یکی از نرمافزارهای قدرتمند در حوزه دینامیک سیالات محاسباتی و شبیه سازی، نرم افزار فلوئنت میباشد که در این پژوهش مورد استفاده قرار گرفتهاست. در این پژوهش، اثر تغییر سیال اولیه (محرک) از هوا به CO2 بر عملکرد اجکتور، در محیط توربولانسی، بررسی گردیده است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که با تغییر سیال اولیه (محرک) از هوا به CO2 ، میزان بیشینه سرعت در اجکتور و میزان فشارهای استاتیکی و دینامیکی پس از اختلاط جریانها افزایش می یابد. در این تحلیل پس از بررسی مدلهای مختلف توربولانسی، به دلیل تطابق بهتر و همگرایی سریعتر، از مدل مغشوش کا-اپسیلون استاندارد بهره گرفته شده است.

Keywords:

اجکتور , جریان دوفازی , شبیه سازی عـددی , دینامیـک سـیالات محاسـباتی , صـنایع پالایشـگاهی , سـیال محرک , مدل توربولانسی , کا-اپسیلون