حل عددی جریان سیال در یک همزن و مقایسه روابط با روابط نیمه تجربی

مخازن همزن دار، به مخازنی گفته می شود که از آنها جهت اختلاط سیال استفاده می شود. عمده استفاده از این نوع مخازن در واکنش های شیمیایی می باشد. به همین جهت از این نوع مخازن در کاربردهای مختلف نظیر صنایع شیمیایی، دارویی و بیوشیمیایی به وفور استفاده میشود. این پژوهش نیز در راستای بهبود کارکرد مخازن همزن دار، به بررسی و مطالعه عددی این مخازن منطبق بر علم دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته است. دراین پژوهش، یک مخزن همزندار با پره راشتون مورد بررسی قرار می گیرد. جریان آشفته در مخزن با مدل تنش رینولدزی توصیف می شود و چرخش پروانه با استفاده از رویکرد قاب مرجع متحرک شبیه سازی خواهد شد. قطر مخزن انتخاب شده برابر با ۱۹ سانتیمتر و ارتفاع آن نیز ۱۹ سانتیمتر است. همزن این مخزن با سرعت دورانی ۳۰۰ دور بر دقیقه درون مخزن چرخش دارد. برای مطالعه مخزن، پارامتر قطر همزن مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان میدهد که قطر همزن تاثیر بسیار زیادی را بر مکانیسم اختلاط درون همزن و همچنین توان مصرفی دارد. همچنین در انتها برای مقایسه نتایج به دست آمده توسط مدل- سازی عددی با نتایج حاصل شده از روابط نیمه تجربی، نموداری برای مقدار عدد توان بر حسب رینولدز رسم می شود. نتایج به دست آمده نشان میدهد که عدد توان در بازه خطای ۱۰ % از نتایج مرجع قرار می گیرد. لذا میتوان نتیجه گیری کرد که مدلسازی پیشنهاد شده در این پژوهش می تواند به خوبی نتایجی منطبق بر نتایج نیمه تجربی را ارائه نماید.

حل عددی جریان سیال در یک همزن و مقایسه روابط با روابط نیمه تجربی Keywords:

مخزن همزن دار , جریان آشفته , شبیه سازی عددی , دینامیک سیالات محاسباتی