8458

8458

شبيه سازي هيدروسيكلون به منظورجداسازي ميكروارگانيسم با كمكCFD

كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي

تير 1387

تير 1387

دكتر شاه حسيني

دكتر حبيبيان

در اين پروژه به بررسي فرآيند جداسازي ذرات ريز ميكروارگانيسم از آب توسط هيدرو سيكلون نحوه جداسازي و پارامترهاي موثر بر آن مورد بررسي قرار گرفته CFD پرداخته و با ارائه يك مدل است . هيدروسيكلون مدت زيادي است كه در صنايع معدني به منظور جداسازي مخلوطهاي مايع – مايع و مايع-جامد كاربرد دارد. مزيت اين وسيله نسبت به ساير جداكننده ها در طراحي ساده ، قيمت پايين و شرايط عملياتي آسان مي باشد. سانتريفيوژها و فيلترها دستگاههايي هستند كه در صنعت به منظور جداسازي ذرات بسيار ريز كاربرد دارند اما امروزه بدليل گراني و شرايط عملياتي خاص اين دستگاهها ، استفاده از هيدروسيكلون با قطر كوچك به منظور جداسازي ذرات ريز از مخلوطهاي آبي كاربرد زيادي پيداكرده است. لذا بررسي پارامترهاي موثر بر روي ميزان جداسازي ذرات به منظور افزايش راندمان هيدروسيكلون از اهميت خاصي برخوردار است. يك روش مناسب براي مطالعه اين است. CFD پارامترها شبيه سازي فرآيند با استفاده از تكنيك يكي از ميكروارگانيسم هاي مهم در صنعت مخمر نان 1 مي باشد كه قطري بين 5 تا 10 ميكرون دارد. در اين تحقيق از داده هاي بدست آمده از مدل آزمايشگاهي كه بر روي دبي ها و غلظت هاي مختلف از خوراك ورودي انجام شده ، استفاده گرديد و نتايج حاصل از آن با خروجي هاي حاصل از شبيه مورد مقايسه قرار گرفت كه تطابق بسيار خوبي را نشان Fluent با كمك نرم افزار 6,2 CFD سازي به منظور مدل كردن جريان درهم و از متد RNG k- ε و RSM داده است. در اين مدل از متدهاي 2 فازگسسته 3 براي بررسي مسير حركت ذرات استفاده شد و توزيع سرعت محوري و تانژانتي در قسمتهاي مختلف هيدروسيكلون مورد بررسي قرار گرفت. همچنين تاثير سرعت ورودي و غلظت ميكروارگانيسم برروي افت فشار و ميزان جداسازي ذرات محاسبه شده است. نتايج حاصل از مدلهاي در مقايسه با نتايج آزمايشگاهي به ترتيب حدود 4 و 8 درصد خطا را نشان RNG k- ε و RSM ميدهند. در ادامه تاثير ابعاد سيكلون و همچنين تاثير ويسكوزيته بر روي راندمان جداسازي مورد بررسي قرار گرفته است. در پايان با توجه به داده هاي بدست آمده شرايط بهينه براي عملكرد بالاي هيدروسيكلون پيشنهاد گرديده است. واژه هاي كليدي: فرآيندهاي جداسازي ، CFD ، هيدروسيكلون ، ميكروارگانيسم