نام پژوهشگر: مهناز حکمت زاده

شبیه سازی جابجایی امتزاجی در محیط متخلخل با استفاده از مدل شبکه ای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی شیمی 1387
  مهناز حکمت زاده   میترا دادور

برای بررسی جابجایی امتزاجی در محیط متخلخل و شناخت تاثیر ناهمگونی های محیط بر این جابجایی استفاده از مدلهای شبکه ای ضروری می باشد. در این پایان نامه شبیه سازی جابجایی امتزاجی بوسیله مدل شبکه ای در محیط متخلخل ناهمگن انجام شده است. مدل شبکه ای قادر به پیش بینی جابجایی سیال در سنگهای ناهمگن می باشد. هدف اصلی دستیابی به الگوی جریان و تاثیر پارامترهای مختلف نظیر سرعت، ویسکوزیته سیال و ساختار محیط متخلخل بر تشکیل جریان انگشتی ویسکوز در فرآیند جابجایی امتزاجی می باشد. برای شبیه سازی از مدل شبکه دو بعدی از گلوها و گره ها با توزیع اندازه شعاع موثر به عنوان مدلی از محیط متخلخل استفاده گردیده است. در این شبکه، جریان در هر گلو با تعیین افت فشار در آن گلو و با در نظر گرفتن دبی معین ورودی به شبکه محاسبه می گردد. برای هر گلو از شبکه، غلظت با حل معادله پراکندگی– غلظت تعیین می گردد که ترم نیروی رانش برابر سرعت متوسط در گلو می باشد. با وجود جریان به شبکه و حل همزمان معادلات غلظت و فشار در گلوها و در هر تقاطع، توزیع غلظت در شبکه محاسبه می شود. نتایج این مدل نشان داد که سرعت تزریق حلال پایین تر منجر به بازیافت بالاتر می گردد. با تغییر درصد گلوهای باز و شعاع آنها برای بررسی اثر ناهمگنی مشخص شد که با افزایش درصد گلوهای باز و نیز با افزایش شعاع، ضریب بازیافت افزایش می یابد. همچنین ضرب بازیافت به طول شبکه وابسته نبوده اما با افزایش نسبت تحرک، ضریب بازیافت کاهش می یابد. در این مدل ضریب پخش طولی تعیین و با نتایج آزمایشگاهی و شبیه سازی موجود مقایسه گردید. ضریب پخش طولی به اندازه شبکه وابسته بوده و با بزرگ شدن شبکه به آرامی افزایش می یابد. با بستن گلوها و افزایش فضاهای انتها بسته در شبکه، با افزایش ناهمگنی مواجه می شویم که افزایش ضریب پخش را به دنبال دارد.