بررسی شکل هندسی بر عملکرد سیکلون بکمک شبیه سازی عددی

جدا کننده سیکلون یکی از پر استفاده ترین وسایلی است که در صنعت برای جدایش غبار از هوا و یاکلاس بندی ذرات مختلف استفاده شده است. چندین نوع الگوی جریان در سیکلونهای قابل مشاهده است که این الگوها با توجه به بررسی های تجربی و یا شبیه سازی عددی بدست امده اند. با توجه به ساختار پروفیل محوری می تون دریافت که سیکلون ها به دو دسته کلی قابل تقسیم هستند، کلاس V، نماینده سیکلون هایی است که ماکزیمم سرعت محوری در ناحیه هسته مرکزی سیکلون اتفاق می افتد، و کلاسW نماینده سیکلونهایی است که سرعت محوری دارای الگوی بالا – پایین رونده ای به شکل W است. در این مقاله اثر تغییر قطر لوله خارجی سیکلون بر کلاس بندی آن با استفاده از نرم افزار فلوئنت 6، بررسی شده است. برا یچند سیکلون بازده بالای نوع استیرمان ، با استفاده از مدلهای RSM و RNG k-e شبیه سازی عددی انجام شده و نتایج حاصل با یکدیگر مقایسه شده اند. نتایج نشان میدهد که مدل RSM مرتبه اول و RNG مرتبه اول و دوم در تمامی حالات بررسی شده الگوی سرعت محوری را از نوع V پیش بینی می کنند. این در حالی است که مدل RSM مرتبه دوم، در مقاطعی که نسبت De/D کمتر از 0/4 بوده است، الگوی جریان محوری را از نوع V تخمین زده است.در جایی که نسبت De/D بیشتر از 0/4 بوده است، الگوی جریان بصورت W برآورد شده است. همچنین سعی شده تا با بررسی تواناییهای هر مدل در پیش بینی الگوی جریان در مقاطع مختلف سیکلون دقت این دو روش در جریانهای پیچنده سریع با ناهمسانگردی زیاد مورد ارزیابی قرار گیرند. با توجه به کمبود داده های تجربی تنها در نسبت De/D=0/5 با نتایج تجربی و روش LES در سرعتهای محوری و مماسی مقایسه انجام شده است که دقت مناسبی مدل تنش رینولدز مرتبه دو را نشان میدهد.

Keywords:

Vortex Finder , RSM , RNG k-e , سیکلون