بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
عنوان : بررسی نحوه انتشار جریان هوا در راکتور MBBR توسط نرم افزار Ansys
اسلاید 2 :
Slide No: 1
فهرست مطالب
مقدمه
مواد و روشها
نتايج و بحث
نتيجه گيري و پيشنهادها
عنوان مقاله
اسلاید 3 :
مقدمه
در این تحقیق ، نحوه انتشار جریان هوا شامل اثر فاز سیال، ، اثر حجم آکنه در سیستم MBBR (راکتور بیوفیلمی با بستر متحرک) در تصفیه فاضلاب های حاوی ترکیبات نفتی با استفاده از نرم افزار ANSYS پرداخته می شود. با توجه به عدم دسترسی به تجهیزات آزمایشگاهی و محدویت در تعداد آزمایش ها و پارامترهای موثر و همچنین نیاز به دقت بالا و تاثیر پارامترهای مختلف از مدلسازی نرم افزاری استفاده میگردد. به منظور تعیین کارایی سیستم بیولوژیکی از طریق هوادهی راکتور از ابتدا و میانه راکتور برای انتشار جریان با کاهش و افزایش آکنه های داخل راکتور مورد بررسی قرار گرفته است.
اسلاید 4 :
مواد و روشها
مراحل کاری برنامه CFD در تحقیق حاضر به شرح زیر می باشد:
مدلسازی هندسی و تولید شبکه با استفاده از نرم افزار ANSYS MODEL
معادلهبندی ریاضی
تعیین شرایط مرزی
گسستهسازی معادلات
اجرای برنامه
نتایج
عنوان مقاله
اسلاید 5 :
هندسه و شرایط مرزی مسئله
مشخصات راکتور مورد بررسی شامل یک استوانه به طول 70 سانتی متر و قطر 10 سانتی متر است، و همچنین از دو صفحه مشبک که در فاصله ی مشخصی از ابتدا و انتهای راکتور جهت جلوگیری از فرار آکنه ها جایگذاری شده است و دو ورودی هوا در ابتدا و میانه راکتور که با سرعت مشخصی هوادهی می شوند و ستون مدیا که در داخل راکتور به صورت ثابت قرار گرفته اند.
اسلاید 6 :
بررسی استقلال نتایج از شبکه
یکی از مراحل مهم در کارهای عددی بررسی استقلال نتایج از شبکه است تا از صحت مدلسازی و عدم وابستگی نتایج به اندازه و تعداد شبکه اطمینان حاصل گردد. با توجه به ماهیت ناپایا در مسئله و پیچیدگی هندسی که موجب افزایش تعداد مش (بیش از 6 میلیون) شده است. برای بررسی استقلال نتایج از شبکه مدلسازی به صورت تک فاز و پایا صورت گرفته است. در این حالت نیز سرعت جریان 05/0 متر بر ثانیه است. سه حالت مختلف شبکه بندی با تعداد نشان داده شده در شکل زیر مورد بررسی قرار گرفت. بررسی استقلال نتایج از شبکه برای مدل 30 درصد و سه شبکه بندی مختلف با تعداد حدودی 75/4، 12/6 و 3/7 میلیون مش انجام شده است.
اسلاید 8 :
نتايج و بحث
در این قسمت با بررسی ها و سعی و خطا های بسیار در انتخاب سرعت ورودی هوادهی، نمودارهای سرعت و فشار و تنش برشی را استخراج شده و در اینگونه راکتورهای بیولوژیکی بحث هوادهی موضوع خیلی مهمی می باشد که از این طریق می توان با کانتور تنش برشی ، هوادهی را بررسی کرده و مقایسه کرده که تغییر کسر حجمی آکنه ها چه تاثیری بر تصفیه موثر آکنه ها دارد.
اسلاید 9 :
نتایج راکتور بدون آکنه
استفاده از نتایج راکتور بدون آکنه منجر به نتیجه گیری و مقایسه دقیق با درصد پرشدگی های مختلف راکتور شده به همین دلیل ابتدا راکتور بدون آکنه مدلسازی شده و سپس به عنوان پیش فرض با راکتورهای بعدی مقایسه می شود تا به عنوان یک رفرنس دقیق و مرجع به کار برده شود.
اسلاید 10 :
بررسی کسر حجمی هوا
با توجه به این کانتورها پیشبینی می شود که آکنه هایی که روی محور کانال در نیمه پایینی و نزدیک به محور هستند و آکنه هایی که بالای ورودی دوم هستند هوادهی بهتری انجام شده اند که نتیجه میشود هرمکانی که سرعت بیشتر بوده بوده یعنی آکنه ها بیشتر در معرض فاز هوا قرار گرفته اند.
اسلاید 11 :
نتایج 30 درصد پرشدگی راکتور از آکنه
هندسه راکتور با 30 درصد پرشدگی در شکل10 نشان داده شده است که ورودی اول در ابتدای راکتور و ورودی دوم در میانه راکتور قرار گرفته اند و صفحات مشبک در فاصله 10 سانتی متری ابتدا و انتهای راکتور جایگذاری شده است و سپس خروجی راکتوردر انتها و تقریبا 200 عدد آکنه به صورت ثابت درون راکتور جایگذاری شده است.
اسلاید 12 :
توزیع کسر حجمی هوا 30 درصد پرشدگی
توزیع سرعت در ورودی اول راکتور بیشتر متمایل به سمت محور کانال و در ورودی دوم هم بیشتر متمایل به سمت دیواره می باشد .
اسلاید 13 :
توزیع کسر حجمی هوا راکتور با 30 درصد پرشدگی از آکنه
توزیع کسر حجمی برای آکنه هایی که روی صفحه وای قرار دارند از ورودی تا خروجی هرچه به سمت جلوتر حرکت نتیجه گرفت هرنقطه ای که جریان سیال بیشتر باشد تنش برشی بیشتر میشود که این تنش در ابتدای راکتور و محل 25/0 متر و 25/0 به بالا زیاد میباشد پس می توان نتیجه گرفت هر نقطه ای که سرعت جریان و هوا بیشتر باشد تنش برشی نیز بیشتر می شود.
اسلاید 14 :
نتایج 50 درصد پرشدگی راکتور از آکنه
هندسه راکتور با 50درصد پرشدگی را در شکل 15 مشاهده می فرمایید ورودی اول در ابتدای راکتور و ورودی دوم در میانه راکتور قرار گرفته اند و صفحات مشبک در فاصله 10 سانتی متری ابتدا و انتهای راکتور جایگذاری شده است و تقریبا 300 عدد آکنه به صورت ثابت درون راکتور جایگذاری شده است.
اسلاید 15 :
توزیع کسر حجمی هوا برای 50 درصد پرشدگی راکتور از آکنه
توزیع کسر حجمی هوا در 50 درصد پرشدگی آکنه هم دقیقا همان اتفاقاتی که برای 30 درصد پرشدگی اتفاق افتاد در حال انجام است با توجه به کانتور سرعت می توان گفت که جریان هوا که از ورودی پایین تزریق و وارد مخزن می شود از مسیر محور کانال به سمت خروجی حرکت می کند.
اسلاید 16 :
توزیع کسر حجمی هوا در راکتور با 50 درصد پرشدگی
توزیع کسر حجمی هوا برای آکنه هایی که روی صفحه قرار دارند از ورودی تا خروجی نمایش داده شده است.
اسلاید 17 :
نتایج 70 درصد پرشدگی راکتور از آکنه
هندسه راکتور با 70درصد پرشدگی را در شکل 20 نشان داده شده است.ورودی اول در ابتدای راکتور و ورودی دوم در میانه راکتور قرار گرفته اند و سپس صفحات مشبک در فاصله 10 سانتی متری ابتدا و انتهای راکتور جایگذاری شده است و سپس خروجی راکتور و تقریبا 400 عدد آکنه به صورت ثابت درون راکتور جایگذاری شده است.
اسلاید 18 :
توزیع تنش برشی راکتور با 70 درصد پرشدگی
هرناحیه ای که جریان سیال بیشتر باشد کسر حجمی هوا بیشتر می شودکه این تنش در ابتدای راکتورافزایش یافته وتا لایه 35/0 مقدارش نزولی شده و سپس افزایش می یابد بنابراین می توان نتیجه گرفت هر نقطه ای که سرعت جریان و هوا بیشتر باشد تنش برشی نیز افزایش می یابد.
اسلاید 19 :
نتيجه گيري و پيشنهادها
بنا بر نتایج آزمایشگاهی می توان نتیجه گرفت که با افزایش درصد پرشدگی، آکنه های بیشتری سد مسیر جریان می شوند و اکنه های بالای راکتور تنش برشی کمتری را تحمل میکنند به عبارت دیگر تراکم آکنهها در ورودی راکتور باعث میشود که آکنهها در میانه و بالای راکتور تنش برشی کمتری را تجربه کنندو در مورد خظوط جریان نشان داده شده برای پارامترهای فاز و سرعت در داخل راکتور از ورودی دوم تا انتهای راکتور هرچه تعداد آکنه ها بیشتر باشد شرایط بهتر و عمل تصفیه موثرتر انجام میشود . افزایش تعداد بیش از حد آکنهها در راکتور و کاهش تنش برشی بر روی سطح آکنه ها باعث شده است راکتور با 70 درصد پرشدگی بهتر از 50 درصد پرشدگی راکتور از آکنه و راکتور 50 درصد عملکردش مناسبتر نسبت به 30 درصد پرشدگی راکتور از آکنه باشد که برای تصفیه مناسب تر می باشد.
