حمید عباسی - کارشناس ارشد - دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مهندسی مکانیک
بیژن فرهانیه - استاد - دانشگاه صنعتی شریف، دانشکده مهندسی مکانیک

در این مقال ه، جریان چرخـشی مـتلاطم همـراه بـا ذرّات جامـد در داخـل یـک سیکلون گازی راندمان بالا در حالت سه بعدی مدلسازی شده است . بـرای ایـن مدلسازی از کد کـامپیوتری CALC-BFC اسـتفاده گردیـده اسـت . آشـفتگی جریان توسط مدل آشفتگی k-ε مدل شده است . به علت وجود مؤلفه های غیر ایزوتروپ ویسکوزیته آشفتگی، از ضرایب ثابت بهینه شده برای مدل آشفتگی k-ε اســتفاده گردیــده اســت . بــرای بررســی رفتــار حرکــت ذرّات و در نتیجــه بدسـت آوردن نحـوه عملکـرد و میـزان بـازدهی سـیکلون، از روش لاگرانـژی استفاده شده است . نتایج حاصل از این شـبیه سـازی بـا نتـایج آزمایـشات بنکـل مقایسه شده و تطابق قابل قبولی با آن مشاهده گردیده است . برای بهینه کـردن هندسه سیکلون و بهبود عملکرد آن، تأثیر قطر و طـول لولـه ورتکـس بـر روی نحوه عملکرد، افت فشار و راندمان جداسازی ذرّات بررسی شده اسـت . نتـایج حاصل از حل عددی نشان می دهد که افزایش قطر لوله ورتکس باعث کاهش افت فشار می شود و راندمان جداسازی ذرّات را کاهش می دهد . افزایش طـول لوله ورتکس تأثیر قابل توجهی بر میزان افت فشار ندارد امـا سیرکولاسـیونهای کوتاه و میان برهـای جریـان سـیال در ناحیـه ورودی لولـه ورتکـس کـه باعـث خروج ذرّات جامد بدون جریـان پیـدا کـردن در داخـل سـیکل ون مـی شـوند را کاهش می دهد و به این صورت عملکرد سیکلون بهبود می یابد .

سیکلون گازی، جریان چرخشی، دینامیک سیالات محاسباتی