بررسی پدیده مخلوط شدن در یک "مخلوط کن لوله ای تفکیک شده" توسط نظریه آشوب
Abstract
در این تحقیق، نتایج مدل سازی سه بعدی برای مخلوط کن لوله ای تفکیک شده ارائه شده است. معادلات حاکم بر جریان آرام در این وسیله، شامل معادله پیوستگی و معادلات بقاء مومنتوم با استفاده از نرم افزار اٌپن فوم بر اساس روش حجم محدود حل شده است. به منظور حل میدان های همبسته سرعت و فشار از الگوریتم سیمپل بر شبکه بندی جابجاشده در نرم افزار اٌپن فوم استفاده شده است. یک برنامه کامپیوتری به زبان فرترن نگاشته شده است که به محاسبه داده های لازم جهت ترسیم مقاطع پوانکاره در مخلوط کن لوله ای تفکیک شده می پردازد. برنامه ای دیگر نیز در زبان برنامه نویسی فرترن جهت محاسبه توان لیاپانوف مربوط به جربان در این مخلوط کن نگاشته شده است. در این تحقیق از پارامترهای ارائه شده توسط میزونو و فوناکوشی در مدل سازی میدان جریان و ترسیم مقاطع پوانکاره استفاده شده است. همچنین از الگوریتم ارائه شده توسط اسپرات جهت محاسبه توان لیاپانوف بهره برده شده است. دقت کدهای استفاده شده در زبان برنامه نویسی فرترن و نرم افزار اٌپن فوم از همان ابتدا با مقایسه نتایج فلوئنت و نتایج مربوط به تحقیقات گذشته سنجیده شده است. تأثیر تغییر پارامترهای نسبت طول صفحات در مخلوط کن لوله ای تفکیک شده، زاویه میان صفحات در المان های این مخلوط کن، تاثیر افزایش عدد بی بعد رینولدز در محدوده جریان آرام و همچنین تاثیر حضور ترم غیرخطی معادله مومنتوم بر روی کیفیت مخلوط شدن در این وسیله مورد بررسی قرار گرفته است. در نهایت بر اساس نتایج به دست آمده، مشخصات مخلوط کن لوله ای تفکیک شده که منجر به ایجاد مخلوط شدن با کیفیت خوب می شود ارائه شده است.