15724

15724

بررسي اثر حباب بر ميزان اختلاط در بستر سيال گاز-جامد

كارشناسي ارشد

طراحي، شبيه سازي و كنترل فرآيندها

اسفند ماه 1394

اسفند ماه 1394

دكتر سلمان موحدي راد - دكتر منصور شيرواني

شيمي

چكيده در اين تحقيق با استفاده ازنتايج حاصل از روش شبيه¬سازي ذرات گسسته ((DPM و تحليل آن¬ها ميزان اختلاط در بسترسيال گاز-جامد به صورت كيفي و كمي بررسي شده¬است. با استفاده از شاخص اختلاط Lacey مقدار اختلاط در بستر سيال گاز-جامد در دو جهت عمودي و افقي اندازه¬گيري شده است. به منظور اعتبارسنجي شبيه¬سازي، روش تحليل تصاوير ديجيتال (DIA) استفاده شده¬است و ميزان اختلاط به دست آمده با استفاده از DIA با مقدار آن در شبيه¬سازي مقايسه شده¬است. به منظور تاييد بيش¬تر شبيه¬سازي سه اعتبارسنجي ديگر صورت گرفته¬است كه با استفاده از تغيير حداقل سرعت سياليت با تغيير اندازه ذرات، تغيير حداقل سرعت سياليت با تغيير فشار و مقايسه نتايج حاصل از مقدار جدايش با مقدار تجربي داده شده در منابع است. با بررسي تاثير حباب بر ميزان اختلاط در فشار اتمسفري در بستر سيال گاز-جامد، در اين تحقيق نشان داده¬شده است كه در يك حجم يكسان گاز تزريق شده به بستربه صورت حباب، سرعت هاي مختلف تزريق بر اختلاط موثر در بستر تاثير قابل ملاحظه اي ندارند. با مطالعه تاثير مدت زمان تزريق حباب بر اختلاط در هردوجهت افقي و عمودي،مشاهده شده¬است كه افزايش زمان تزريق گاز به بستر باعث بهبود اختلاط مي¬شود اما در حجم¬هاي برابر گاز، حبابهاي با زمان تزريق كمتر (با حباب كوچكتر) تاثير بيشتري در اختلاط دارند. علاوه براين نشان داده¬شده است كه نحوه تزريق حباب به بستر بر ميزان اختلاط موثر است و تزريق به صورت جت حباب، نسبت به تزريق يكنواخت مقدار اختلاط بالاتري را در بستر به¬دست مي¬دهد. در فشارهاي بالاتراز فشار اتمسفري(2، 4، 8، 16 و 32 بار) نيز تاثيرفشار در حضور جت حباب برميزان اختلاط بررسي شده است و نشان داده¬شده است كه افزايش فشار باعث بهبود اختلاط در هر دو جهت عمودي و افقي مي¬شود. همچنين تاثير اندازه حباب (مدت زمان تزريق حباب) با افزايش فشار مورد مطالعه قرار گرفته¬است و نتايج حاكي از آن است كه تاثير اندازه حباببا افزايش فشار كاهش مي¬يابد. تاثير اندازه و چگالي ذرات و همچنين نسبت طول اوليه ذرات به عرض بستر بر اختلاط در حضور حبابمورد مطالعه قرار گرفته است و نتايج نشان مي¬دهد كه با افزايش اندازه ذرات و نسبت ظاهري بستر ميزان اختلاط كاهش مي¬يابد اما چگالي ذرات تاثير قابل ملاحظه¬اي بر ميزان اختلاط در بستر ندارد. واژه‌هاي كليدي:بسترسيال،اختلاط، DPM، DIA، حباب