شبیه سازی هیدرودینامیکی و انتقال حرارت رآکتورهای تبدیل کاتالیستی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

دراین پژوهش شبیه سازی هیدرودینامیکی و انتقال حرارت رآکتورهای واحد تبدیل کاتالیستی به کمک دینامیک سیالات محاسباتی انجام شده است. معادلات بقای جرم، ممنتوم و انرژی به همراه معادلات اغتشاش به طور همزمان در المان های حجم محدود سیستم حل شده است. توزیع زمان اقامت سیال در این رآکتورها با استفاده از تکنیک تزریق پله ای ردیاب در ورودی به دست آمده است. پارامتر پراکندگی جریان در هر سه رآکتور تحت بررسی محاسبه و گزارش شده است. تصحیحات ساختاری قابل قبول در سیستم جهت رسیدن به شرایط جریانی مناسب و افزایش ظرفیت انجام شده است. مشخص شد که افزایش ظرفیت در ورودی و افزایش مقاومت های توزیع کننده های جریان، به بهبود یکنواختی جریان، کمک می کند. به منظور در نظر گرفتن گرمای تولید یا مصرف شده در ناحیه متخلخل حاوی کاتالیست که در آن واکنش های شیمیایی زیادی به وقوع می پیوندد، ترم های منابع چشمه یا چاه حرارتی در معادله انرژی جایگزین شده است. نتایج نشان می دهد که عمده افت دما در اولین راکتور اتفاق می افتد. در ادامه با تعویض شرایط عایق پوسته راکتورها، شرایط حرارتی سیستم بررسی شده اند. استفاده از عایقی با ضخامت دو برابر عایق کنونی یا عایقی با ضریب هدایت حرارتی کمتر (W/m. K 06/0) تقریبا معادل هم می باشد که هر یک به نوبه خود اتلاف حرارتی از سیستم را کمتر می کند.