10677

10677

مطالعه نظري نوع جديدي از همزن مخزني آشوبناك سه پره براي جريان استوكس

كارشناسي ارشد

مكانيك - ديناميك سيالات - تبديل انرژي

ارديبهشت ماه 1391

ارديبهشت ماه 1391

دكتر مصطفي حسينعلي پور - دكتر منصور عليزاده

اختلاط يكي از عمليات مهم در صنايع شيميايي، غذايي، دارويي و ... محسوب مي¬شود كه به منظور توزيع همگن افزودني¬ها در سيال پايه و بهبود نرخ انتقال حرارت صورت مي¬گيرد. يكي از راه¬هاي رايج و مناسب براي رسيدن به مخلوط همگن ايجاد جريان مغشوش مي¬باشد، اما بسياري از سيالات در صنايع شيميايي و غذايي داراي لزجت بالا مي¬باشند. به همين دليل اختلاط چنين سيالاتي به كمك جريان مغشوش امكان¬پذير نيست و يا نياز به مصرف انرژي بالا دارد، از طرف ديگر اختلاط با سرعت بالا، امكان آسيب رسيدن به چنين سيالاتي را افزايش مي¬دهد. يكي از رهيافت¬هايي كه براي حل اين مشكل توسعه پيدا كرده است ايجاد جريان آشوبناك مي¬باشد. در تحقيق حاضر تلاش بر اين است تا در ادامه كارهاي انجام شده در مركز CFD & CAE دانشگاه دانشگاه علم و صنعت، با استفاده از حل دقيق معادلات حاكم بر رفتار اينگونه سيالات در داخل يك ميكسر سه پره، از طريق كدنويسي، نتايجي در راستاي بهبود اختلاط سيالات بسيار لزج به دست آيد. به اين منظور و پس از اثبات آشوبناك بودن ميكسر طراحي شده، از طريق اعمال شرايط اوليه گوناگون، تا جايي كه زمان اجازه مي¬داد، سعي شده است تا شرايط بهينه¬اي براي انجام اختلاط، بر اساس شرايط موثر بر وضعيت اختلاط ميكسر سه پره همچون طول پره¬ها و زمان تناوب چرخش و ... به دست آيد. كدهاي نوشته شده بر پايه معادلات حاكم بر رفتار چنين سيالاتي، نمودارهاي مربوط به نرخ كشيدگي متوسط المان¬هاي سيال (نرخ كشيدگي مفهومي است كه در اين تحقيق به علت فضاي محدود اختلاط، جايگزين ثابت لياپانف شده است.) و همچنين مقاطع پوانكاره متناظر را به دست مي¬دهند كه امكان مقايسه و مشاهده رفتار كيفي و كمي اختلاط را امكان¬پذير مي¬سازند.