بررسی جریان توربولنت همراه با انتقال حرارت ، انتقال جرم و یک واکنش شیمیایی در راکتور لوله ای

در این پایان نامه جریان مغشوش سیال در یک راکتور لوله ای به صورت دو بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات حاکم بر جریان عبارتند از : معادله پیوستگی ، مومنتم ، انرژی و بقای هر جز که بایستی بطور همزمان در راکتور حل شوند . برای بدست آوردن توزیع دما و غلظت در یک راکتور لوله ای ابتدا باید معادلات پیوستگی و مومنتم حل شوند سپس با استفاده از این فرض که معادلات انتقال حرارت و انتقال جرم بر معادله مومنتم تاثیر گذار نیستند ( خواص فیزیکی ثابت) و با استفاده از توزیع سرعت بدست آمده از معادله ناویر استوکس معادله انرژی و غلظت حل شود. برای حل معادلات از روش متوسط گیری رینولدز وبرای مدل کردن تنش رینولدز از مدل ‏‎k-e‎‏ استفاده شده است و به منظور بررسی اثرات دیوار از تصحیح کنار دیوار استفاده شده است. معادلات دیفرانسیل حاکم با استفاده از روش حجم محدود به یک دستگاه معادلات جبری تفاضل متناهی تبدیل شده و با استفاده از شبکه جابجا شده برای مولفه های سرعت و بکار بردن ‏‎simplec‎‏ حل شده اند. نتایج بدست آمده از حل عددی معادلات در یک راکتور لوله ای و یک کانال با سطح مقطع مستطیل با داده های تجربی و حل عددی سایر محققان مقایسه شده اند. که تطابق خوبی نشان می دهند. در هر سمت با توجه به نمودارهای ارائه شده اثر عدد رینولدز، پرانتل، اشمیت، انرژی اکتیواسیون، ثابت سرعت واکنش و گرمای ناشی از واکنش شیمیایی بررسی شده است. وقتی که انرژی اکتیواسیون کم باشد فرض پلاگ بودن چندان سخت ندارد و این فرض برای گرمای واکنشهای عادی معتبرتر است. برای انتقال حرارت از دو شرط مرزی دما ثابت و شار ثابت نیز استفاده شده است و سعی شده است تا حد امکان از بی بعد سازی در ارائه نتایج استفاده شود.