نام پژوهشگر: آرش رأفتی صالح اول

بررسی هیدرودینامیک آکنه های ساختاریافته با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سیستان و بلوچستان - دانشکده مهندسی 1389
  آرش رأفتی صالح اول   مرتضی زیودار

برجهای آکنده، حاوی آکنه های ساختاریافته در فرآیندهای جداسازی، نظیر تقطیر و جذب کاربرد فراوانی دارند. از ویژگیهای این برجها نسبت به برجهای سینی دار و آکنه های نامنظم، می توان به افت فشار کمتر و بازده بالاتر اشاره کرد. با یک طراحی دقیق در آکنه های ساختاریافته و برجهای حاوی آن می توان ظرفیت و بازده بالایی را در کنار کمترین هزینه فراهم نمود. افت فشار یکی از مشخصه های مهم در محاسبه قطر بهینه برج بوده و همچنین برای طراحی آکنه های جدید با ظرفیت بیشتر، باید الگوی جریان در آنها مطالعه شود.برای این منظور از دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) بعنوان روشی سریع و ارزان برای تحلیل هیدرودینامیک در آکنه های ساختاریافته استفاده شده است. دراین تحقیق هیدرودینامیک آکنه mellapakplus 752y مورد مطالعه قرار گرفته است و از نرم افزار cfx-11 جهت انجام محاسبات استفاده شده است. این آکنه انحنایی در دو انتهای المان خود دارد که این ویژگی هندسی باعث افزایش ظرفیت آن نسبت به انواع قدیمی آکنه ها شده است. برای انجام شبیه سازی از یک مدل سه بعدی که فضای میان دو صفحه موجدار می باشد استفاده شده است. نتایج cfd مشخص کرد در این آکنه، فاز گاز در ناحیه رژیم آشفته قرار دارد و برای شبیه سازی، مدل آشفتگی bsl پیش بینی خوبی را در این زمینه انجام می دهد. نتایج افت فشار یک فازی و دو فازی تطابق خوبی با داده های تجربی دارند که خطای محاسبات برای این دو پارامتر بترتیب برابر 19 و 22 درصد می باشد. برای بررسی ویژگی هندسی ذکر شده، این آکنه با آکنه ای با مشخصات یکسان با این تفاوت که انحنایی نداشته باشد مقایسه گردید. نتایج شبیه سازی نشان داد که وجود انحنا باعث کاهش سرعت فاز گاز در خروجی مدل می شود که افت فشار یک فازی و دو فازی در آکنه جدید، بترتیب 10 و 11 درصد کمتر، نسبت به آکنه بدون انحنا می باشد. همچنین تأثیر قرار دادن صفحه ای صاف میان صفحات موجدار نیز بررسی شد که نتایج نشان داد با این عمل افت فشار یک فازی و دو فازی در ناحیه انباشتگی بترتیب 17 و 9 درصد کاهش می یابد که نتیجه آن ظرفیت بیشتر است.