بخشی از مقاله
چکیده :
در کار حاضر شبیه سازي سهبعدي جریان آشفته در مخزن همزندار با همزن مکانیکی با استفاده از تکنیک CFD مورد بررسی قرار گرفته است. همزن به کار رفته در این مخزن از نوع توربینی با پرههاي مسطح بوده که جریان را به صورت شعاعی پخش مینماید. به طور کلی هدف از این تحقیق مقایسه اثر جانمایی پره بر میزان اختلاط است. طبق تحقیق انجام شده در صورتی که همزن توربینی با چهار پره مسطح با زاویه 10 درجه نسبت به محور پره در مکانی واقع در ارتفاع 8/06cm با انحراف 10 درجه از مرکز قرار گیرد میزان اختلاط مناسبتري خواهیم داشت.
.1 مقدمه
مخازن همزندار عموماً در صنایع شیمیایی و صنایع وابسته به آن کاربرد فراوانی دارند. به عنوان مثال میتوان به آمیختن مایعات، پراکندن گازها در مایعات، پراکندن مایع در مایع، کریستالیزاسیون و راکتورهاي شیمیایی اشاره نمود. فرآیندهاي مذکور عموماً به صورت عملیات ناپیوسته در مخازن مجهز به بافل و تحت جریان متلاطم صورت میگیرد، عدم استفاده از بافل در تانک مجهز به همزن توربینی یا ملخی باعث خواهد شد که در آن ورتکس ایجاد شود یعنی ارتفاع مایع در کنار شفت همزن پایین بیافتد.
با افزایش سرعت چرخش همزن، میزان ورتکس ایجاد شده بیشتر خواهد شد و با افزایش ویسکوزیته مایع مقدار ورتکس کم شده و نیاز به نصب بافل کمتر خواهد بود. مشخصات هیدرودینامیکی و اصولاً نوع اختلاطی که در این مخازن به وجود می آید به طور مستقیم تحت تاثیر شکل پره به کار گرفته شده، مشخصه هاي مایع به خصوص ویسکوزیته آن، اندازه و نسبت هاي هندسی مخزن و بافل هاي درون آن قرار دارد.
الگوي کلی جریان به طور کلی در مخزن به تغییرات نقطه به نقطه سه مولفه سرعت بستگی دارد. مولفه اول سرعت محوري است و در جهت موازي بر شفت اثر میکند. مولفه دوم شعاعی است و در جهت عمود بر شفت اثر مینماید. مولفه سوم سرعت زاویهاي است که در جهت مماس بر مسیر دایرهاي پیرامون شفت عمل میکند. مولفههاي شعاعی و محوري مفیدند و جریان مورد نیاز براي عمل اختلاط را فراهم میآورند.
