بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق جریان گاز- مایع بین صفحات جداکننده وین به روش دینامیک سیالات محاسباتی - - CFD مدل گردیده است. صفحات موجدار وین یکی از ابزار بسیار مفید و با اهمیت در جداسازي قطرات مایع از جریان گاز در صنعت می باشد. در این شبیه سازي از دیدگاه اولرین -لاگرانژین استفاده می گردد. راندمان جداکننده وین با صفحات بدون قلاب در سرعت 3/5m/s براي قطرات آب در هوا با جزء مرطوب 0 /089 مورد بررسی قرار گرفت.
نتایج شبیه سازي در دو حالت
وجود شکست فیلم مایع تشکیل شده بر صفحات و عدم شکست فیلم با یکدیگر مقایسه گردید.
همچنین جهت اعتبار سنجی، نتایج شبیه سازي با نتایج تجربی بدست آمده از منابع علمی مقایسه شدند.این مقایسه نشان داد که پیش بینی مدل ریاضی 3 تا 5 درصد نسبت به نتایج تجربی خطا دارد.
-1 مقدمه
جداکننده وین داراي صفحات موجدار با فاصله بسیار نزدیک به هم می باشد که جریان گاز با قطرات مایع موجود در آن با حرکت بین این صفحات جداکننده تحت تاثیر نیروي اینرسی قطرات و سانتریفوژ و چسبندگی قطرات مایع خود را از دست می دهد. وجود این قطرات مایع در گاز ورودي به تجهیزات مهم صنعتی نظیر پمپ ها وکمپرسورها باعث ایجاد خوردگی در پره ها وکاهش عمر مفید این دستگاه ها می گردد. این جداکننده ها در مقایسه با سایر جداکننده ها نظیر جداکننده هاي الیاف به هم بافته با افت فشار کمتر راندمان بالاتري ایجاد می کند و همچنین براي مواد ویسکوز و چسبنده مناسب می باشد. وین ها می توانند عمودي یا افقی باشند. همچنین شکل وین ها می تواند گوشه دار یا منحنی وار باشند و قلاب دار یا بدون قلاب باشند.
شکل :1 دو نوع صفحه وین
راندمان جداسازي در جداکننده وین توسط Lijia & Huane suyt با دیدگاه اولرین - لاگرانژین و Alexandre H.M.Brigad با دیدگاه اولرین - اولرین مورد بررسی قرار گرفته است. در کار تجربی A.Ingebret راندمان در یک وین اندازه گیري شده است و با شبیه سازي عددي مقایسه گردیده است]
در حال حاضر بسیاري از محققان پارامترهاي موثر بر این نوع جداکننده جدید را که به دلیل راندمان بالا بسیار ارزشمند می باشد؛ در شرایط عملیاتی مختلف مورد بررسی قرار می دهند. از سوي دیگر با پیشرفت سریع در امکانات نرم افزاري و استفاده از تکنیک CFD ، می توان عوامل موثر بر راندمان این جداکننده را بدون نیاز به تولید مدل هاي پرهزینه صنعتی تحلیل نمود.
در کار حاضر جداکننده در سرعت هاي 3/5m/s توسط نرم افزار Fluent6 شبیه سازي می گردد. قطر قطرات آب بین 10 -110 μm می باشد. شرایط عملیاتی و ویژگی هاي جریان در جدول1 آورده شده است. ژئومتري این دستگاه توسط نرم افزار Gambit 2.3.6 ایجاد شده است. تعداد سلول هاي چهار وجهی به کار رفته 13405 می باشد.
جدول:1 ویژگی هاي جریان
-2 مکانیزم هاي تولید قطرات ثانویه
تشکیل قطرات جدید با 3 مکانیزم زیر صورت می گیرد.
-1 اثر متقابل قطرات با یکدیگر
-2 شکست قطرات
-3 ریزش قطرات برخورد کرده
