چکیده: امروزه با توجه به هزینه بالا و نتایج گاه نه چندان دقیق مطالعات آزمایشگاهی جریان دو فازی در محیط های متخلخل، گرایش محققین به این مطالعات در ابعاد مایکروسکوپیک و مزوسکوپیک به همراه شبیه سازی نرم افزاری مرتبط، رشد چشمگیری داشته است. در این پژوهش جریان دو فازی غیر امتزاجی در یک محیط متخلخل با استفاده از روش مشهور شبکه بولتزمن که در سالیان اخیر به عنوان یکی از روش های عددی موفق دیدگاه پایین به بالا شناخته شده است، شبیه سازی می شود.بدین منظور،نخست مدل شان-چن که یکی از سه مدل دو فازی قدرتمند بر مبنای روش شبکه بولتزمن است با جزئیات تشریح می شود. سپس با انجام دو دسته آزمون جداگانه «آزمون حباب» و «آزمون زاویه تماس» در زبان برنامه نویسی متلب، مدل از لحاظ تطبیق با قوانین آشنای لاپلاس و یانگ اعتبار سنجی می شود. در نهایت پس از تعریف یک محیط متخلخل به وسیله محاسبه تخلخل و تراوایی آن، یک سری آزمون های جریانی برای شبیه سازی یک جریان دو فازی آب و نفت در محیط متخلخل به منظور تولید نمودارهای فشار مویینگی برای حالات اولیه متمایز «آب پراکنده» و «نفت پراکنده» و دو زاویه تماس متفاوت انجام می شود. بر پایه نتایج بدست آمده، روند کلی نمودارهاتطبیق قابل قبولی را با روند معمول اینگونه نمودارها در مخازن هیدروکربوری نشان می دهد و همچنین با شرایط حاکم بر آزمون ها همخوانی دارد. کلمات کلیدی: جریان دوفازی غیر امتزاجی، روش شبکه بولتزمن، مدل شان- چن، قانون لاپلاس،قانون یانگ

شناخت مکانیسم انتقال حرارت در طراحی فرایند، نقش اساسی دارد و پیشگوئی تغییرات واقعی ضریب انتقال حرارت و تعیین عوامل موثر بر آن یکی از مهمترین مسائل جهت بهینه کردن و اقتصادی بودن واحدهای صنعتی می باشد. بطور کلی تشکیل رسوب روس سطوح تبادل حرارتی، ضریب کلی انتقال حرارت را کاهش می دهد و به این شکل بازدهی کل سیستم نسبت به افزایش زمان، کاهش می یابد، اما از سوی دیگر بدلیل پیچیده بودن مکانیسم تشکیل رسوب ، مدل کردن آن توسط یک عبارت ساده ریاضی کاری غیرممکن است زیرا این پدیده به پارامترهای عملیاتی مختلفی همچون سرعت و دمای سیال، شار حرارتی، غلظت ، قدرت یونی، ساختمان سطح و ... وابسته است . در این تحقیق جهت آشنائی با تغییرات ضریب انتقال حرارت که خود مستلزم مطالعه فرایند رسوب ، شناخت ضریب انتقال حرارت حالت تمیز و دیگر عوامل وابسته می باشد و بدلیل عدم امکان تغییر پارامترها در واحد صنعتی، پس از طراحی و ساخت مقیاس نیمه صنعتی ضریب انتقال حرارت اسید فسفریک در حالت تمیز تعیین شد (زیرا فرایند رسوب نسبت به حالت تمیز سنجیده می شود). لازم به توضیح است که اطلاعات مورد نیاز جهت تعیین ضریب انتقال حرارت اسید فسفریک نایاب است و تا کنون در هیچ مقاله یا مرجع علمی معتبری، مطلبی در این زمینه به چاپ نرسیده است . در حال حاضر پس از بررسی سنتیک واکنش رسوب ، ضمن شبیه سازی واحد برنامه کامپیوتری دقیق نوشته شد که افت ضریب کلی انتقال حرارت نسبت به زمان توسط آن قابل مشاهده است ، ضمنا مقایسه نتایج حاصل و گزارشهای واحد صنعتی میزان تاثیرپذیری مدل از پارامترهای مختلف عملیاتی را تعیین می کند. افزون بر این با توجه به نوع خاک فسفات مصرفی، زمان دقیق شستشوی مبدلهای حرارتی "که عدم شناخت آن یکی از مشکلات اساسی واحد تغلیظ میباشد" نیز تعیین میشود.

هدف این پروژه بررسی مکانیسم رسوبگذاری در مبدلهای حرارتی بحرانی مجتمع پتروشیمی بندر امام می باشد. مشکلات آب خنک کننده شامل خوردگی و رسوبگذاری در پتروشیمی بندر امام و عدم تحقیقات منسجم در این زمینه انگیزه به انجام رساندن این پروژه را قوت بخشید. در این راستا اقدام به شناسایی مبدلهای بحرانی و مشکل ساز واحدهای مختلف مجتمع گردید تا بتوان مبدلی دلخواه با شرایط پروژه انتخاب نمود که در نهایت مبدل 1107 واحد پلی اتیلن سبک انتخاب شد. مرحله بعد شناسایی نقاط ضعف روشهای معمول دیده بانی رسوبگذاری و تلاش در جهت رفع آنان با ساخت یک مبدل حرارتی آزمایشی و نزدیک کردن شرایط آزمایش به شرایط واقعی فرآیند بود. پس از دیتابرداری و تصحیح آنها به کمک آنالیز رسوبات ، نتایج حاصله با مدلهای رایج که تحت شرایط آزمایشگاهی به دست آمده اند مقایسه خواهد شد.