بررسی عددی جریان دو فاز عبوری از خشک کن های درام
Abstract
در بسیاری از فرآیندهای مهندسی، همراه شدن قطرات مایع با جریان گاز مشکلاتی چون خوردگی تجهیزات پایین دستی و از دست رفتن مایعات گران¬قیمت را در پی خواهد داشت. برای حل این مشکلات، فازها به کمک جداکننده ها از یکدیگر جدا می شوند. جداکننده های پره ای به عنوان یکی از جداکننده های دارای راندمان بالا و افت فشار پایین، در جداسازی جریان¬های گاز- مایع بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. در مطالعات انجام شده، به جهت افزایش راندمان جداسازی و سهولت خروج مایع، جداکننده-های پره ای به کانال های خروج مایع تجهیز شدند. به دلیل اهمیت طراحی بهینه این کانال ها، در این مطالعه به بررسی عملکرد جداکننده های پره ای دارای کانال های مایع و شبیه سازی آن ها به روش دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته شده است. پس از انتخاب شبکه¬بندی مناسب برای هندسه آن، تأثیر کانال های خروج مایع بر راندمان جداسازی و افت فشار جریان مطالعه گردید. راندمان جداسازی با تجهیز نمودن جداکننده های پره ای به کانال¬های خروج مایع افزایش یافته و افت فشار جریان نیز نسبت به حالت بدون کانال، بیشتر می شود. شبیه سازی جداکننده ی پره ای کانال دار برای قطرات با قطرهای مختلف و چندین سرعت¬ ورودی انجام شد. نهایتاً پارامترهای هندسی کانال های خروج مایع بررسی شده و طراحی بهینه کانال های خروج مایع برای جداکننده های پره ای مورد مطالعه قرار گرفت. در این طراحی، راندمان جداسازی قطرات و افت فشار جریان برای طول و ارتفاع کانال خروج مایع، به طور همزمان بهینه شده اند. در انتها، جریان دو فازی داخل جداکننده ی پره ای برای شرایط حاکم بر درام بویلر که سیال های عامل بخار آب و آب مایع هستند، شبیه سازی شده است