پیش بینی سطح موثر در آکنه های ساختاریافته به کمک آنالیز cfd

آکنههای ساختاریافته از بهترین ابزار درونی برج ها شناخته شده اند که بازده انتقال جرم بالایی بدون نقصان در ظرفیت هیدرولیکی در مقایسه با آکنه های نامنظم و انواع سینی ها ارائه می دهند و به طور گسترده در بسیاری از صنایع عملیاتی، بویژه تقطیر و استخراج استفاده می شوند. ترشوندگی سطح جامد توسط مایعات پارامتر مهمی در فرآیندهای مهندسی شیمی مانند تقطیر، جذب و دفع می باشد. میزان سطح ترشونده در برج های پر شده به طور قابل ملاحظه ای در ایجاد سطح موثر و افزایش میزان انتقال حرارت و جرم نقش دارد. هدف کار حاضر، محاسبه سطح موثر سیستم آب- هوا در یک مدل 3 بعدی شامل دو صفحه از آکنه ساختار یافته gempak 2a با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی می باشد. هندسه مدل توسط نرم افزار gambit رسم گردید و برای شبیه سازی از نرم افزار cfx-11 استفاده شد. نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های آزمایشگاهی و برخی روابط تجربی موجود مقایسه گردید. خطای محاسبه شده نتایج افت فشار خشک و دو فازی حاصل از شبیه سازی در مقایسه با داده های آزمایشگاهی، به ترتیب برابر 2/14% و 6/16% می باشد. بدلیل در دسترس نبودن داده های آزمایشگاهی نتایج محاسبه سطح موثر توسط آنالیز cfd با مدل های تجربی مقایسه گردید. اثر دو عامل، سرعت گاز و مایع روی سطح موثر تحقیق شد. مدل های olujic و onda در مقایسه با نتایج شبیه سازی با تغییر سرعت گاز، نتایج بهتری ارائه کردند و خطای نسبی متوسط برای این دو مدل بترتیب برابر 5% و 2/5% می باشد. کمترین خطای نسبی متوسط بدست آمده با تغییر سرعت مایع توسط مدل های brunazzi و onda می باشد که بترتیب برابر 7/8% و 6/3% است. مطابقت نسبی خوبی بین نتایج شبیه سازی، داده های آزمایشگاهی و روابط تجربی مشاهده شد، که نشانگر مناسب بودن مدل پیشنهادی برای شبیه سازی برج های با آکنه ساختار یافته می باشد.مطابقت نسبی خوبی بین نتایج شبیه سازی، داده های آزمایشگاهی و روابط تجربی مشاهده شد، که نشانگر مناسب بودن مدل پیشنهادی برای شبیه سازی برج های با آکنه ساختار یافته می باشد.