مدلسازی هیدرودینامیکی یک راکتور همزن دار در مقیاس آزمایشگاهی

فرآیندهای اختلاط همراه واکنشی شیمیای دارای کاربردهای وسیعی در صنعت می باشد شناخت اثر هر یک از دو پدیده اختلاط و واکنش شییایی و مدلسازی چگونگی تقابل این دو با یکدیگر از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است در این تحقیق واکنش شیمیایی و اختلاط در یک راکتور همزن دار به صورت آزمایشگاهی و با استفاده از مدلسازی دینامیک سیالات محاسباتی CFD مورد بررسی قرار گرفت. آزمایشات به صورت نیمه پایا در یک راکتور مجهز به همزن دو پره ای 45 درجه سانی گراد انجام شد برای انجام محاسبات از نرم افزار Fluent استفاده شد. مدلسازی اختلاط با استفاده از مدل چهارچوب مرجع متحرک MRF انجامش د و برای مدلسازی آشفتگی از مدل RNG-k-e استفاده شد. تغییرات غلظت پیش بینی شده واکنشگرها در طول زمان با داده های آزمایشگاهی بدست آمده از تیتراسیون نمونه ها در زمانهای مختلف مورد مقایسه قرار گرفته و تطابق نسبتا خوبی مشاهده شده نتایج بدست آمده نشان داد که واکنش سود و اتیل استات در شرایط بررسی شده تحت کنترل سرعت اختلاط مواد بوده و سرعت پیشرفت واکنش با افزایش سرعت هم زدن بطور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد همچنین نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان داد که استافده از کانتورهای حاصل از محاسبات CFD می تواند در تفسیر و روشن نمودن دلایل مشاهدتات تجربی بسیار کمک کننده باشد.

Keywords:

اختلاط , واکنش شمیایی , مدلسازی , دینامیک , دینامیک سیالات محاسبات