تخمین قطر ستون هوای مرکزی در یک هیدروسیکلون با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی

Abstract

یک ویژگی جریان در هیدروسیکلون، تشکیل ستون هوای مرکزی است. جریان شدید چرخشی، ناحیه کم فشاری را در مرکز به وجود می‌آورد که معمولاً به تشکیل سطح آزاد مایع در حال دوران، به شکل استوانه منجر شده و در تمام طول هیدروسیکلون برقرار است. این ستون هوا بر کارایی جدایش تاثیر گذار است. در این پژوهش، برای تخمین قطر ستون هوای مرکزی از نقاط کم فشار در داخل هیدروسیکلون استفاده شده است. به منظور تعیین توزیع فشار در داخل هیدروسیکلون، از روش دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) استفاده شده است. از سه مدل جریان آشفته RNG k-ε، RSM و LES در غالب نرم افزار Fluent برای تخمین قطر ستون هوای مرکزی استفاده شده است. برای تعیین قطر ستون هوای مرکزی از سه صفحه؛ یک صفحه در قسمت استوانه‌ای و دو صفحه دیگر در بخش مخروطی هیدروسیکلون استفاده شده است. نتایج نشان داده‌اند که؛ مدل RNG k-ε در تخمین کارایی هیدروسیکلون چندان موفقیت آمیز نبوده است. مدل آشفتگی LES در پیش بینی سرعت ها در داخل هیدروسیکلون دقیق بوده است. از بین سه مدل انتخابی، مدل آشفتگی RSM در تخمین قطر ستون هوای مرکزی در مقایسه با دو مدل دیگر دارای دقت بیشتری است.

Keywords

• هیدروسیکلون
• دینامیک سیالات محاسباتی
• قطر ستون هوای مرکزی