محمدعلی دهنوی - دانشکده مهندسی شیمی - دانشگاه علم و صنعت ایران
سیدحسن هاشم آبادی - دانشکده مهندسی شیمی - دانشگاه علم و صنعت ایران
شاهرخ شاه حسینی - دانشکده مهندسی شیمی - دانشگاه علم و صنعت ایران

در کار حاضر، سامانه ای مرکب از یک ذره کاتالیست استوانه ای که در معرض گاز ترکیب شونده قرار دارد، با هدف بدست آوردن الگوی جریان و میدان غلظت در داخل و خارج ذره، شبیه سازی شده است . بعلاوه، تاثیر درجه واکنش و سرعت گاز در ورودی بر منحنی توزیع غلظت مورد بررسی قرار گرفته است . برای این منظور قرص کاتالیست با مقاومت های انتقال جرم داخلی و خارجی و فرض یکنواخت بودن لایه نفوذ اطراف ذره متخلخل در راکتورهای بسترسیال گاز - جامد در نظر گرفته شده است . مدلسازی با جفت کردن معادلات حرکت و انتقال جرم برای ترکیب شونده داخل سیال در حالت پایا انجام گرفته است . حل عددی معادلات دیفرانسیل حاکم توسط نرم افزار FEMLAB صورت گرفته است . میدان سرعت، الگوی جریان، کانتور میدان سرعت و غلظت در اطراف ذره و منحنی تغییرات توزیع غلظت با درجه واکنش و سرعت ورورد گاز در بخش نتایج آمده است . نتایج نشان می دهد که لایه نفوذ در سیال آزاد اطراف ذره دارای ضخامت غیریکنواخت است و منجر به یک توزیع غلظت نامتقارن در سطح خارجی ذره شده است . همچنین مشخص گردید که هرچه درجه واکنش افزایش پیدا می کند، غلظت در داخل قرص کاتالیست نیز افزایش پیدا می کند . تغییر سرعت گاز در ورودی تاثیر قابل ملاحظه ای بر منحنی توزیع غلظت ذره ندارد

شبیه سازی، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) ، کاتالیست متخلخل، توزیـع غلظـت، نرم افزار FEMLAB