بررسی تاثیر گرانروی بر عملکرد جداکننده دو مرحله ای گریز از مرکز با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

جداکننده های دو مرحله ای گریز از مرکز، جدیدترین نسل جداکننده های ثقلی مورد استفاده در پرعیارسازی و جدایش مواد معدنی هستند. رفتار و الگوی جریان در این جداکننده ها بسیار پیچیده است. یکی از پارامترهای کلیدی موثر بر عملکرد و کارایی جداکننده های دو مرحله ای گریز از مرکز، گرانروی سیال ورودی به جداکننده است. در این مطالعه، به منظور بررسی اثر گرانروی و چگالی سیال بر عملکرد و میدان جریان داخل یک جداکننده دو مرحله ای گریز از مرکز، از رویکرد دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و مدل فاز مجزا (DPM) استفاده شد. به همین منظور، مدل های حجم سیال و تنش رینولدز به ترتیب برای شناسایی سطح اشتراک بین هسته هوا و سیال ورودی و آشفتگی مورد استفاده قرار گرفت. با افزایش گرانروی و چگالی سیال، سرعت مماسی داخل جداکننده و حجم هسته هوا کاهش می یابد که منجر به کاهش کارآیی جدایش می شود. همچنین به دلیل افزایش مقاومت سیال، بازیابی واسطه در جریان شناور افزایش می یابد. با افزایش گرانروی سیال از ۳-۱۰×۱ به ۳-۱۰×۰۹/۳ پاسکال ثانیه، مقدار بازیابی واسطه در مراحل اول و دوم جداکننده به ترتیب ۵۶ و ۲۴ درصد افزایش می یابد، حجم هسته هوا به ترتیب ۳۹ و ۳۰ درصد کاهش می یابد و خطای احتمال (Ep) نیز به ترتیب ۹۸ و ۱۳۱ درصد افزایش می یابد. افزایش سهم ذرات راه یافته به محصول میانی و نیز کاهش دقت جدایش در اثر افزایش گرانروی سیال از نتایج برجسته تحقیق حاضر بود که با استفاده از ردیابی ذرات فاز گسسته مشاهده شد.

Keywords:

جداکننده دو مرحله ای گریز از مرکز , مدل تنش رینولدر , هسته هوا , دینامیک سیالات محاسباتی , مدل فاز مجزا