شهریار تیزبین - دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه تربیت مدرس
علی جعفریان دهکردی - دانشیار دانشگاه تربیت مدرس

تانکهای همزن دار کاربردهای گستردهای در صنعت ازجمله کریستالیزاسیون و فرآیندهای استخراج و جداسازی دارند. مشکلاتی مانند نشست ذرات جامد، نقاط مرده در سیستم و همچنین جمع شدن ذرات در نزدیکی دیواره ها در این دستگاه ها به خصوص زمانی که به عنوان یک کریستالایزر استفاده میشوند، وجود دارد که اقتصادی ترین راه برای بهبود این مشکلات شبیه سازی آنها با استفاده از ابزارهای دینامیک سیالات محاسباتی میباشد. در پژوهش حاضر یک تانک همزندار حاوی آب و ذرات جامد، با استفاده از مدل دوفازی اویلر-اویلر و به کمک تئوری انرژی جنبشی جریانهای دانهای، شبیه سازی شده و نتایج مربوط به سرعتهای محوری با استفاده از اطلاعات آزمایشگاهی و شبیه سازیهای پیشین اعتباری سنجی شده است. این سیستم که به عنوان یک کریستالایزر مورد بررسی قرار گرفته، با سرعتهای متفاوت چرخانیده شده و تاثیر تغییر سرعت بر روی جریان و ذرات در آن مطالعه شده است. طبق نتایج به دست آمده با افزایش سرعت چرخشی پروانه، بیشینه و کمینه ی سرعت در تانک افزایشیافته و همگنی ذرات بیشتر میشود؛ با همگنتر شدن توزیع ذرات در تانک، فرآیندهای کریستالیزاسیون بهبود یافته و رشد هسته ها بهتر صورت میپذیرد. همچنین با کاهش سرعت چرخش علاوه بر غیریکنواختی حضور ذرات، در بعضی نقاط کسر حجمی ذرات به صفر میرسد و در اصطلاح به نقاط مرده تبدیل میشوند.

کریستالایزر، جریانهای دانه ای، تانکهای همزندار، سرعت چرخش