شماره ركورد
31154
پديد آورنده
مصطفي كمات قشمي
عنوان
شبيه سازي هيدروديناميكي فرايند گوگرد زدايي استخراجي در ريز كانال هاي داراي مانع
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1403/4/20
استاد راهنما
محمد امين ثباتي، سلمان موحدي راد
استاد مشاور
.
دانشكده
مهندسي شيمي، نفت و گاز
چكيده
در اين پايان نامه رفتار هيدروديناميك جريان دو فازي مايع- مايع درون يك ميكروكانال با قطر 0/8ميلي
متر و سطح مقطع دايره اي كه درون آن مانعي تعبيه شده است بررسي شده است .تمركز اصلي اين پووهش
بررسي تاثير وجود مانع درون ميكروكانال بر الرو جريان اعم از طول ل ته ،فاصله ل ته ها از ديواره و موارد
ديرر از قبيك توزيع فشار و سرعت در ميكروكانال در بود و نبود مانع است. در اين پووهش از سيستم دو فازي
آب و روغن خوراكي استفاده شده است. با تعيين معادلات حاكم بر فيزيك مسئله از نرم افزار فلوئنت 2021
براي شبيه سازي CFDاستفاده شده است. از مدل حجم سيال براي شبيه سازي جريان دو فازي و تعيين
سطح تماس مشترك بين دو فاز در نرم افزار فلوئنت استفاده شده است. همچنين از مطالعات تجربي انجام
شده به عنوان يك منبع براي صحت سنجي نتايج شبيه سازي و مقايسه با خروجي هاي شبيه سازي استفاده
شده است. با توجه به هندسه مانع تعبيه شده درون ميكروكانال، شبيه سازي هاي سه بعدي صورت گرفته
است. از سه مانع م تلف با طول گام هاي متفاوتو 4/4، 2/2، 1/1م.ما براي شبيه سازي و بدست آوردن حالت
بهينه استفاده شده است. همچنين به منظور اعتبار سنجي، نتايج استقفل از مش با تعداد مش هاي م تلف
انجام شده است. درفرآيند شبيه سازي با تغيير سرعت ورودي ،خواص ترشوندگي ،كشش سطحي و غيره
تاثير اين پارامتر ها بر الرو جريان ،طول ل ته ها ،فاصله ل ته ها از ديواره و ديرر پارامترها مطالعه شده
است .افت فشار و سطح تماس ويوه بين دو فاز از ديرر پارامتر هاي مورد مطالعه اند كه در حالت استفاده از
مانع با طول گام 2/2ميلي متر بهترين نتايج بدست آمده است. به طوري كه سطح تماس ويوه به طور متوسم
17/6درصد نسبت به حالت بدون مانع افزايش مي يابد. با كاهش طول گام، مانع افت فشار درون ميكروكانال
افزايش مي يابد.همچنين تاثير ورودي هاي م تلفو Y، T Cross، Tا بر الرو جريان و پارامتر هاي ديرر
مورد بررسي قرار گرفته است.در انتها مقايسه بين نتايج شبيه سازي و تجربي انجام شده است. براي ميال
درصد اختف طول ل ته در شبيه سازي و آزمايش تجربي 9/6درصد و درصد اختف فاصله بين ل ته
در شبيه سازي و آزمايش تجربي 2درصد بدست آمده است
تاريخ ورود اطلاعات
1403/06/17
عنوان به انگليسي
CFD Hydrodynamic Simulation of Extractive Desulfurization in Microchannel with Barrier
تاريخ بهره برداري
7/11/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
مصطفي كمات قشمي
چكيده به لاتين
In this study, two immiscible fluids (water and edible oil) hydrodynamic in a
microchannel with a helical barrier were studied by using Fluent software. Three
different inlet configurations and three barrier lengths were considered. Geometry
was built by a Design modeler in all cases. To mesh the fluid domain Ansys
Meshing used. The number of nodes in the microchannel without barrier number
was approximately between 100000 and 200000, while Due to the more
complexibility of a microchannel with a barrier, the number of nodes was around
more than 500000 and in some cases exceeded 700000 nodes for each simulation.
A Mesh independence study was also done to evaluate and reach the desired
result. Parameters like slug length, distance between slug, pressure drop, and
surface Area are determined in cases with barrier and without barrier. for the
governing Equations, we use the VOF method which is so useful for multiphase
flow and has previously been used by numerous researchers in similar issues.
velocity range differs from 0.001657 to 0.013256 meters per second, and the ratio
of the two phases varies from 0.25 to 4 in some cases. for all simulations as
velocity increases drop length and distance between slug decrease, and as velocity
exceeds 0.006628 meters per second the pattern changes to annular and no more
slug generates. Another Parameter that was studied was inlet configuration which
has no significant effect on flow pattern, Pressure drop, or another parameter.
barriers effect strongly on pressure drop, vorticity, and slug length. by decreasing
barrier length pressure drop increases, consequently, a barrier with 1.1mm length
shows maximum pressure drop. Vorticity was enhanced significantly by using a
barrier in a microchannel that may cause improved mass transfer for a system in
which one species transfers from one liquid to another. surface area between two
phases compared for cases with or without barriers. a barrier with lengths of
1.1mm and 4.4mm has a negligible effect on surface area between two phases,
while barrier with length of 2.2mm increases surface area by 17.1 on average.
كليدواژه هاي فارسي
ميكروكانال، مدل حجم سيال، ديناميك سيالات محاسباتي، جريان دو فازي
كليدواژه هاي لاتين
Microchannel, VOF, CFD, Two phase flow
Author
mostafa kamat qeshmi
SuperVisor
mohammad amin sobati, salman movahedirad