مدل سازی و شبیه سازی عددی مخزن اختلاط واحد تصفیه پساب با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

در این تحقیق به بررسی مدل سازی و شبیه سازی هیدرودینامیکی مخزن اختلاط واحد تصفیه پساب پرداخته شده است. شبیه سازی بر مبنای حل معادلات بقا شامل معادلات مومنتوم برای سیال داخل مخزن می باشد. شبیه سازی با استفاده از حل عددی معادلات توسط دینامیک سیالات محاسباتی بر مبنای روش المان محدود صورت می گیرد. در این روش غالباً مسائل فیزیکی به کمک معادلات دیفرانسیل حاکم بر سیستم و با کمینه نمودن انرژی پتانسیل حل می‌شوند. روش کار بدین صورت است که کل مدل هندسی به اجزاء کوچک‌تری به نام المان تقسیم می‌شود، هر المان خود دارای گره‌هایی است که مقادیر ورودی و خروجی به آن‌ها اختصاص داده می‌شود. در این شبیه سازی اثرات هیدرودینامیکی جریان سیال در یک مخزن همزن دار مورد بررسی قرار گرفت. سرعت‌های متوسط محوری، شعاعی، زاویه‌ای، فشار و نرخ تنش در نقاط مختلف همزن بدست آمده است. الگوی جریان در داخل همزن به صورت جریان چرخشی می باشد. نتایج معرف آن است که یکی از مشکلات طراحی مخزن ها، طراحی سرعت و نوع پره می باشد که بر روی میزان بازدهی فرآیند اختلاط تاثیرگذار می باشد. نتایج همچنین نشان داد که در نقاط روی سطح آزاد سیال و همچنین در نواحی نزدیک دیواره های جامد مخزن، نقاط مرده ای بوجود می آید که بازدهی فرآیند اختلاط را تحت تاثیر قرار می دهد

Keywords:

تصفیه پساب , مخزن اختلاط , مدل سازی ریاضی , شبیه سازی عددی , دینامیک سیالات محاسباتی