بررسی تاثیر تیغه عمودی بر رفتارهای هیدرودینامیکی مخازن همزن دار

مخازن همزندار دارای کاربردهای وسیعی در صنایع غذایی، شیمیایی و معدنی هستند. بنابراین شناخت دقیقرفتار هیدرودینامیک سیال موجود در این مخازن امری ضروری محسوب میگردد. از جمله مشکلاتی که در مخازنهمزندار به وجود میآید میتوان به ایجاد گرداب درون مخزن به هنگام کار در سرعت های بالا اشاره کرد کهموجب عدم اختلاط مناسب میشود. در این پژوهش با اضافه نمودن تیغه به جداره داخلی مخزن، میدان جریانو پدیده گرداب مورد بررسی قرار گرفت. هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر تیغه بر تغییرات سرعت شعاعی وانرژی جنبشی آشفته به کمک دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) است. در تحقیق حاضر مشاهده شد که اضافهنمودن تیغه به دیواره مخزن موجب می شود تا جریان شعاعی گسترش یافته و تا دیواره مخزن امکان همزنی رافراهم آورد. همچنین مشاهده شد که جریان عمودی نیز به طور مشخص گسترش یافته است که افزایش آشفتگیدر سیال را به دنبال دارد. بر اساس نتایج انرژی جنبشی آشفته برای مخازن تیغهدار و بدون تیغه به ترتیب ۰.۰۰۹۵۷m۲/m۳ و ۰.۰۱۱۲m۲/s۳ بوده و نرخ اتلاف انرژی به ترتیب ۰.۹۵۵m۲/m۳ و ۰.۸۰۵m۲/s۳ بدست آمد. همچنینبا افزایش سرعت در نزدیکی پره، میزان آشفتگی افزایش یافته که موجب فراهم نمودن انرژی لازم برای اختلاطهرچه بیشتر مواد اولیه گردید و همچنین از حرکت دورانی سیال که موجب کاهش کیفیت همزنی است، جلوگیری نمود.

Keywords:

مخزن , همزن , دینامیک سیالات محاسباتی , تیغه , انرژی جنبشی