نام پژوهشگر: عباس داداشی

مدلسازی عددی جریان توربولانت گاز-جامد در مختصات سه بعدی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی امیرکبیر(پلی تکنیک تهران) - دانشکده مهندسی مکانیک 1387
  عباس داداشی   مجید صفار اول

جریانهای آشفته گاز همراه با ذرات جامد در بسیاری از فرآیندهای صنعتی و زیست محیطی نظیر صنایع معدنی، شیمیایی، تبدیل انرژی و کنترل آلودگی هوا کاربرد دارد. در این پایان نامه برای پیش بینی خواص جریان آشفته گاز-جامد رو به بالا در یک لوله عمودی با شار ثابت و یک لوله افقی، مدلی سه بعدی به روش چهارطرفه اویلرین-لاگرانژین ارائه شده است. فاز گاز با معادلات متوسط زمانی رینولدز مومنتوم و انرژی و الگوی جریان آشفته k?-t?, k-t و فاز ذرات به صورت لاگرانژین و برخورد غیر الاستیک با روش مستقیم در نظر گرفته شده است. معادلات فاز گاز با الگوریتم سیمپل در مختصات سه بعدی استوانه ای روی یک شبکه جابجا شده حل شده اند. نتایج محاسباتی لوله عمودی در مورد سرعت گاز و ذره وانرژی توربولانس گاز برای ذرات 243um و 500 و نتایج حرارتی برای ذراتی با قطر 200um با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است و سپس خواص مهم هر دو فاز از قبیل پروفیل های سرعت، دما، شدت انرژی توربولانس هیدرودینامیکی و حرارتی گاز، شدت اغتشاشات هیدرودینامیکی و حرارتی ذره و توزیع غلظت شعاعی در نسبت بارها و رینولدزهای مختلف و در دو وضعیت بدون برخورد و با برخورد مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهد که برخورد ذرات تاثیر قابل ملاحظه ای بر مسیر حرکت ذرات می گذارد. در نسبت بارهای نسبتا پایین توزیع شعاعی سرعت و دمای ذرات و سرعت گاز در اثر برخورد یکنواخت تر می شود. برخورد ذرات در نسبت بارهای کم سبب کاهش عدد ناسلت می شود. ولی بطور کلی اثر برخورد ذرات روی میدان هیدرودینامیکی بسیار بیشتر از میدان حرارتی است. نتایح محاسباتی لوله افقی در مورد سرعت گاز و ذره و انرژی توربولانس گاز برای ذرات 200um با نتایج تجربی موجود مقایسه شده است و سپس کمیتهای مهم هر دو فاز از قبیل پروفیل های سرعت، شدت انرژی توربولانس هیدرودینامیکی گاز، توزیع غلظت ذرات در نسبت بارها و رینولدزهای مختلف مقایسه شده اند. نتایج نشان می دهد که افزایش نسبت بار و کاهش سرعت گاز ورودی، عدم تقارن نمودارهای کمیت های جریان را در مقطع لوله تشدید می کند و غلظت ذرات را در نزدیکی دیواره پایینی لوله افزایش می دهد.