بررسی هیدرودینامیک جریان گاز - مایع در رآکتور همزندار به کمک آنالیز CFD

راکتورهای چند فازی همزندار به علت افزایش اختلاط اجزای واکنش دهنده در صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند . اختلاط گاز و مایع و انتقال جرم بین این دو فاز یکی از موارد استفاده آن در طراحی راکتور می باشد . دینامیک محاسباتی سیالات (CFD) یکی از ابزارهای مفید برای آنالیز ، طراحی و افزایش مقیاس راکتورهای همزندار با بررسی هیدرودینامیک جریانهای گاز و مایع و و میزان اختلاط و پراکنده شدن گاز در مایع می باشد . تاکنون بیشتر شبیه سازیهای انجام شده به روی راکتورهای یک فازی می باشد و سیستمهای دو فازی نیز اکثرا با روشهای Snapshot و MRF١ بررسی شده اند . در این مقاله مدل سه بعدی CFD برای بررسی هیدرودینامیک سیستم دو فازی آب و هوا در یک راکتور همزندار استوانه ای با چهار بافل عمودی و پره استاندارد شش تیغه ای راشتون ٢ با استفاده از روش مش لغزان ٣ برای در نظر گرفتن حرکت نسبی پره و بافلهای ساکن، به کار گرفته شده است . روش مش لغزان بر خلاف روشهای MRF و Snapshot معادلات حاکم بر سیستم را به صورت ناپایا حل می کند و دارای دقت بالاتری می باشد ولی زمان محاسبات آن زیاد می باشد . برای این منظور ، مدل اولرین ٤ با بکارگیری روش حجم محدود استفاده شده است . . مدل استاندارد k−ε فقط برای آشفتگی فاز مایع منظورشده است . میدان جریان گاز و مایع و میزان کسر حجمی ٥ گاز برای سرعت دوران پره rpm 200 که معادل با عدد رینولدز پره 14800 و سرعت هوای ورودی 0.1 , 0.5 m/sec ، توسط نرم افزار تجاری Fluent6.1 . محاسبه شده است

کلیدواژه ها:

هیدرودینامیک ، راکتور همزندار ، CFD ، گاز ‐ مایع