بخشی از مقاله
چکیده:
اولین مرحله در شناخت عملکرد جداسازی آبشارهای چند جزئی، مدلسازی آبشارها میباشد. یکی از روش های شبیه سازی زنجیره های چند جزئی با جریان برگشتی بوسیله مدل شبه ایده آل می باشد. در این تحقیق با استفاده از آبشار شبه ایده آل به جداسازی ایزوتوپ های زنون پرداخته شده است و بررسی اثر پارامترهای مختلف برای رسیدن به بهترین غنای Xe-134 در زنجیره شبه ایده آل انجام شده است. در این خصوص ابتدا حدس اولیه برای کلیه مقادیر جریان ها و غلظت ها بوسیله روش تکرارq انجام شده و سپس بوسیله روش تکنیک پیوستگی شبیه سازی بوسیله مدل شبه ایده ال انجام می گیرد..با انجام مطالعه پارامتریک برروی Xe-134 غلظت نهایی به مقدار %33 از قسمت پسماند مشاهده می شود.
مقدمه :
اولین مرحله در شناخت عملکرد جداسازی آبشارهای چند جزئی، مدلسازی آبشارها میباشد. فرض اصلی و اساسی در طراحی یک آبشار عملی بودن آن است. زنجیره شبه ایده ال ابتدا در سال 1968 توسط Apellblad و همکاران شبیه سازی گردید. در آن کار که به صورت دو جزئی به مقایسه و بررسی زنجیره شبه ایده ال پرداخته شده است. در این مقاله اشاره شده است که مجموع جریان های میان مرحله ای در زنجیره ایده آل نسبت به زنجیره های دیگر کمترین مقدار می باشد در حالیکه در زنجیره شبه ایده ال مجموع جریان های میان مرحلهای کمی بیشتر از زنجیره ایده ال می باشد .[1]
در سال Sazykin 2000 و همکاران با فرض برش جزk ام در مراحل ثابت به حل تحلیلی زنجیره شبه ایده ال پرداخته اند .[2] ولی این فرض اساسی برای حل زنجیره شبه ایده ال نمیباشد و می تواند در مراحل مختلف نیز متفاوت فرض شود. در سال Zeng2011 و همکاران به بررسی حل عددی زنجیره شبه ایده آل پرداخته اند [3] .وی در ابتدا به وسیله روش تکرارq حدس اولیه برای کلیه مقادیر غلظت ها رابدست آورد[4]، و سپس به وسیله روش تکنیک پیوستگی به حل عددی زنجیره شبه ایده ال پرداخت.
شایان ذکر است تاکنون در هیچ یک از مقالات ارائه شده در خصوص زنجیره شبه ایده آل به بررسی و مطالعه پارامتریک این زنجیره و انتخاب پارامترهای برتر برای بیشترین جداسازی یک جزء پرداخته نشده است. در این مقاله به جداسازی ایزوتوپ های زنون با استفاده از آبشار شبه ایده آل پرداخته شده است، و مطالعه پارامتریک برروی مقادیر و همچنین برروی جزء k برای جداسازی ایزوتوپ هشتم از این گاز انجام شده است.
روش کار :
بر خلاف زنجیرههای دوجزئی، مدل ها و تئوریهای مختلفی برای جداسازی ایزوتوپهای چندجرئی وجود دارد که از جمله آنها میتوان به آبشار شبه ایده آل اشاره کرد که در ادامه به بررسی و شرح کامل این مدل پرداخته میشود. در شکل - - 1 نمایی از یک آبشار چند جزئی با جریان برگشتی مشاهده می شود. در یک زنجیره چند جزئی تعداد مجهولات در هر مرحله برابر 3Nc+3 میباشد Nc - تعداد ایزوتوپها میباشد - که از این تعداد 3 مجهول مربوط به جریانهای خوراک، محصول و پسماند بوده و 3Nc مجهول مربوط به غلظت کلیه ایزوتوپها در جریانهای فوق میباشد. بنابراین در مجموع تعداد N - 3Nc+3 - مجهول در یک زنجیره چند جزئی N مرحلهای وجودخواهد داشت.
