شبيه سازي cfd عملكرد ميكروسيكلون ها جهت حذف ذرات معلق از الودگي هواي تهران

كارشناسي ارشد

امروزه آلودگي هوا با توجه به پيامدهاي زيان‌بارش به يكي از مهم‌ترين معضلات زيست‌محيطي تهران، پايتخت ايران و چندين شهر ديگر ايران تبديل شده است. از اين رو در اين مطالعه، شبيه سازي عدديعملكرد ميكروسيكلون‌ها جهت حذف ذرات معلق در هواي تهران انجام شد. در ابتدا هندسه يك ميكروسيكلون مدل‌سازي و پس از شبكه بندي مناسب و با كيفيت، شبيه‌سازي‌هاي اوليه در نرم‌افزار فلوئنت انجام شد. جريان هواي درون ميكروسيكلون و ذرات موجود در آن با توجه به گزارش كنترل كيفيت هواي تهران در فصول مختلف سال‌هاي 1394 و 1395 در نرم‌افزار فلوئنت وارد شد. شبيه‌سازي‌هاي انجام شده نشان داد بازده ميكروسيكلون و افت فشار آن با افزايش سرعت ورودي جريان افزايش مي‌يابند اما بازده با افزايش سرعت بيشتر از 10 متر بر ثانيه افزايش قابل توجهي نخواهد داشت. همچنين مقايسه نتايج افت فشار ميكروسيكلون نشان داد در سرعت‌هاي بالا ميزان افت فشار ميكروسيكلون به شدت افزايش مي‌يابد. مقايسه نتايج عددي افت فشار با نتايج مدل‌هاي تجربي نشان داد كه هر يك از مدل‌هاي شفرد و لاپل، كاسال و مارتينزو كوكردر يك محدوده سرعتي مي‌توانند افت فشار را پيش بيني كنند. اين در حالي است كه مدل‌هاي تجربي لاپل و يوزيا و ليزقادر به پيش‌بيني بازده ميكروسيكلون نيستند.همچنين بررسي اثرات تغيير پارامترهاي هندسي نشان داد كه كاهش قطر ميكروسيكلون و افزايش ارتفاع آن مي‌توانند بازده ميكروسيكلون را تا 10 درصد افزايش دهند. اين درحالي است كه افزايش سطح مقطع ورودي بازده را تا 8% كاهش خواهد داد. كاهش همزمان مساحت ورودي و طول بدنه مي‌تواند بازده ميكروسيكلون را تا 4/91 درصد براي ذرات PM2.5 و تا 96 درصد براي ذرات PM10 افزايش دهد. اين در حالي است كه انجام اين تغييرات هندسي علاوه بر بازده مقدار افت فشار را نيز افزايش مي‌دهد.

190608

دانشگاه علم و صنعت ايران

مدل سازي شبيه سازي و كنترل

دكتر منصور شيرواني - دكتر سيد حسن هاشم ابادي