18803

۱۸۸۰۳

مطالعه تجربي و اندازه گيري افت فشار جريان هوا در توده كربن فعال دانه‌اي براي جريان محوري-عمودي

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

بهمن ۱۳۹۶

دكتر مجيد سياوشي

مكانيك

چكيده درك رفتار سيال در يك بستر متخلخل اهميت بالايي در صنايع مختلف و علوم مهندسي دارد. به جهت تغييراتي كه در خواص سيال در حين عبور آن از يك بستر متشكل از مواد متخلخل پديد مي آيد، مطالعه رفتار سيال در طول بستر محيط متخلخل اجتناب ناپذير است. نتايج مطالعات حاكي از آن است كه فيزيك سيال پيرامونِ اين محيط¬ها با فرض همگن بودن ساختار داخلي ذرات متخلخل، مورد بررسي قرار مي¬گيرد. تحقيقات مشابه متنوعي در اين زمينه انجام شده است، اما عاملي كه اين پروژه را نسبت به ساير تحقيقات متمايز مي-كند، اين است كه در اين پايان نامه به بررسي پارامترهاي مربوط به افت فشار، ضريب اصطكاك، ميزان دبي ورودي و جهت جريان براي ذرات نامنظم كربن دانه¬اي فعال با اشكال نامنظم پرداخته شده است. اغلب كارهاي مشابه يا بر روي ذرات استاندارد انجام شده¬اند و يا به بررسي يك يا دو پارامتر بسنده كرده¬اند، ضمن اينكه هيچ كدام از آنها تأثير نيروي گرانش بر روي گذردهي كربن دانه‌اي فعال را بررسي نكرده است. در اين پايان نامه سعي شده است تا با طراحي ميز نگهدارنده براي دستگاه آزمايشگاهي مورد نظر در جهت محور عمودي، تاثيرات نيروي گرانش در مقدار نفوذپذيري ذرات و افت فشار محيط متخلخل بررسي شود. در ادامه با بررسي نتايج حاصل شده و رسم نمودارهايي بر حسب ميزان افت فشار و دبي ورودي تاثيرات پارامتر هاي مختلف (فشار ورودي، دبي جريان، جهت جريان و دانه¬بندي¬هاي مختلف) بر افت فشار سيال مورد بررسي قرار گرفت و در نهايت با بررسي و مطالعه مقالات مختلف منجر به ارائه رابطه تجربي بين عدد رينولدز و ضريب اصطحكاك شد كه به گونه‏اي بيان كننده رابطه بين افت فشار سيال و دبي ورودي مي‏باشد و با استفاده از نتايج آزمايش‏هاي انجام شده اقدام به رسم نمودارهاي بي بعد مربوط به هر يك از دانه بندي‏هاي كربن دانه‏اي در دو جهت عمودي بالا به پايين و بالعكس ارائه شده است. واژه‌هاي كليدي: محيط متخلخل، ضريب اصطكاك، عدد رينولدز، نفوذپذيري، كربن فعال دانه¬اي

1397/02/05

4/20/2019 12:00:00 AM

Abstract: Understanding the behavior of fluid in a porous bed is very important in various industries and research. Due to changes in the properties of fluid during its passage through a porous bed, the study of fluid behavior along the porous medium bedding is inevitable. The results of studies indicate that fluid physics around these environments is assumed to be homogeneous with the internal structure of porous particles. Similar work is very much in this area, but the factor that distinguishes this project from other researches is that the project examines the parameters of pressure drop, friction coefficient, flow rate and flow direction for irregular carbon particles Active grain has been irregularly shaped. Most of the work has been done on or similar to standard particles, or one or two parameters have been evaluated, and none of them has investigated the effect of gravity on the active carbon granulant. In this project, it has been tried to study the effects of gravity on the amount of particle permeability and the loss of porous media pressure by designing a preset table for the desired laboratory device in the direction of the vertical axis. In this project, the effects of various parameters (inlet pressure, flow rate, flow direction, different granularity) on the fluid pressure drop were investigated and the graphs related to each one were presented. Also, using the results obtained from the experiments on different samples, a relationship was described to describe the behavior of the fluid in the bed of each specimen, and at the end, the relationship was also applicable to all grain sizes in two directions Vertically, top-down and vice versa. Keywords: Porous Media, Pressure, Friction Factor, Renolds Number, Permeablity