شبيه‌سازي هيدروديناميك فرايند گوگردزدايي از سوخت مدل با حلال يوتكتيك عميق(DES)در ريز كانال‌ها

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش رفتار هيدروديناميك جريان دوفازي مايع-مايع درون يك ميني كانال T شكل با قطر 0.8 ميلي‌متر و به‌صورت افقي و با سطح مقطع دايره‌اي به‌صورت دوبعدي و سه‌بعدي در رژيم‌هاي مختلف شبيه‌سازي‌شده است. مواد مورداستفاده در اين شبيه‌سازي n-دكان به‌عنوان سوخت و پلي‌اتيلن گليكول 200(PEG-200) به‌عنوان حلال استفاده‌شده‌اند. با تعيين معادلات حاكم بر پديده‌هاي انتقال جريان دوفازي سيال با ديناميك سيالات محاسباتي (نرم‌افزار فلوئنت با استفاده از تكنيك حجم سيال) در ميني كانال و شبيه‌سازي رفتار آن در شرايط مختلف، تأثير عوامل عملياتي و در نظر گرفتن ساختار ميني كانال، مطالعه انجام شد. رژيم‌ها و اندازه قطراتي كه در آزمايشگاه اندازه‌گيري شده‌اند به‌عنوان يك منبع براي صحت نتايج استفاده‌شده‌اند؛ و علاوه بر آن استقلال مش با استفاده از مش‌هاي مختلفي انجام‌گرفته است. اثر تغييرات سرعت سيالات ورودي، نسبت دبي‌هاي سيالات، نوع اتصال ميني كانال و تغييرات كشش سطحي بر روي اندازه قطره و فاصله بين دو قطره و فيلم مايع موردبررسي قرار گرفتند. نتايج نشان داد كه با افزايش سرعت، طول قطرات كوچك‌تر و ضخامت فيلم مايع بيشتر مي‌شود. درعدد موئينگي كمتر 0.1188جريان به‌صورت پلاگ مي‌باشد؛ و در اين عدد موئينگي تا عدد 0.298 رژيم جريان به‌صورت جتي مي‌باشد؛ اما در اعداد موئينگي بالاتر از 0.298 يك رژيم جرياني بين جريان جتي و موازي ديده مي‌شود. در اعدادموئينگي 0.596 و بزرگ‌تر رژيم جريان به‌صورت موازي مي‌باشد. در رينولدز 0.0066 و كشش بين سطحي 0.002 نيوتون بر متر طول قطره برابر با 1.37 ميلي‌متر و فاصله بين قطرات 0.907 ميلي‌متر مي‌باشد با افزايش كشش سطحي در عدد رينولدز ثابت به 0.005 طول قطرات به 1.85 و فاصله بين قطرات به 1.81 مي‌رسد درحالي‌كه دركشش بين سطحي 0.009 اين مقادير به 2.15 و 1.96 مي‌رسد

210213

دانشگاه علم و صنعت ايران

سلمان موحدي راد

مهندسي شيمي- طراحي فرايند

محمد امين ثباتي