مطالعه تئوری و تجربی انتقال حرارت جت‌های برخورداری در فرآیندهای جداسازی

در این تحقیق انتقال حرارت جت‌های برخوردی در فرآیندهای جداسازی به طور تجربی و تئوری مورد مطالعه واقع گردیده است. سیستم مورد مطالعه یک دستگاه آزمایشگاهی جهت استفاده در واحد صنعتی مشابه بوده است. این سیستم دارای یک کوره ی استوانه‌ای با چشمه ی الکتریکی – گرمایی است که با شش حلقه لوله هوای سرد، هر کدام دارای هشت عدد نازل با قطر ۳ میلی‌متر در فاصله ۲/۵ سانتی متری دیواره خنک می‌گردد. آزمایشات در دو حالت با اعداد رینولدز تقریبی ۱۳۵۰۰ و ۲۷۰۰۰ و با توان‌های مختلف ۱۴-۷/۵ کیلووات انجام شده است. سیستم تقریباً از دسته ی شبه محدود شده بوده و در نگاه اول از نوع جت‌های برخوردی چندتایی با سطح برخورد منحنی شکل می‌باشد. اما مطالعات نشان داد که با توجه به فاصله ی دو جت از یکدیگر و نسبت قطر نازل به قطر کوره نسبت فاصله‌های دهانه‌های خروجی جت تا صفحه ی برخوردی به قطر کوره می‌توان با تقریب خوبی از اثرات تداخل مستقیم دو جت بر یکدیگر وانحنای صفحه برخوردی بر روی انتقال حرارت صرف‌نظر نمود و سیستم را آرایه‌ای از جت‌های منفرد برخوردی به صفحه تخت فرض نمود. نتایج نشان دهنده ی اثر قابل توجه و توزیع دما نسبت به مواضع خروجی جریان برای نواحی هم موقعیت نسبت به ناحیه برخورد به خصوص در فواصل دورتر از آن است. پارامتر مهم دیگری که برای اولین بار در این مقاله تعریف شده است طول بی بعد یا جذر مجموع توانی فواصل از ناحیه برخورد است که اثر قابل توجه و معناداری بر روی توزیع دما نشان می‌دهد.

Keywords:

جت برخوردی , فرآیندهای جذاسازی , ضریب انتقال حرارت , خنک کاری , راکتور