مدل سازی حذف آلاینده های ذره ای توسط رسوب دهنده های الکترواستاتیک به کمک دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)

با توجه به مشکلات آلودگی هوا و اهمیت مسایل زیست محیطی، کنترل شرایط و نحوه انتشار آلاینده ها از اهمیت زیادی برخوردار است. رسوب دهنده های الکترواستاتیک یکی از مهمترین دستگاه های کنترل آلودگی هوا می باشند و در بسیاری از صنایع مرتبط با آلاینده های ذره ای، مانند صنایع سیمان و صنایع متالورژی، مورد استفاده ی گسترده قرار می گیرند. رسوب دهنده های الکترواستاتیک (الکتروفیلترها) از نیروی الکترواستاتیک به منظور جداسازی ذرات گرد و غبار از گازهای آلوده استفاده می کنند. در پژوهش حاضر بازده حذف آلاینده های ذره ای توسط الکتروفیلترها با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی مورد بررسی قرار گرفت. مدل استفاده شده بر مبنای مدل فاز گسسته، معادلات متوسط زمانی ناویه استوکس و مدل تلاطم k-ε استوار می باشد. برای مدل سازی فرایند، معادلات مربوط به جریان گاز ورودی به الکتروفیلتر، جریان ذرات و میدان الکتریکی که به منظور ایجاد بار ذرات به سیستم اعمال می شود، مورد استفاده قرار گرفت. برای اعمال تاثیر میدان الکتریکی، یک ترم چشمه به معادله جریان گاز افزوده شد. بازده الکتروفیلتر در شرایط مختلف عملیاتی محاسبه و با یکدیگر مقایسه گردید. نتایج به دست آمده نشان می دهند بازده حذف در رسوب دهنده های الکترواستاتیک با اندازه ی ذرات آلاینده و اختلاف پتانسیل دستگاه نسبت مستقیم و با سرعت سیال عبوری از دستگاه نسبت عکس دارد.

Keywords:

مدلسازی , دینامیک سیالات محاسباتی , آلاینده های ذره ای , رسوب دهنده های الکترواستاتیک