- تحلیل جریان گاز در برج های SCC با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی جهت طراحی برج های SCC بعنوان دستگاه های تقطیر جدید که امروزه جایگزین دستگاه های تقطیر قدیمی در صنایع غذایی می شوند از نقش مهم و حائز اهمیتی برخوردار است. از آنجا که مکانیزم انتقال جرم در این برج ها از نوع فیلمی است بررسی مدل فیزیکی اعمال شده روی برج بسیار مهم است. در این پژوهش هیدرودینامیک جریان گاز در غیاب جریان مایع مورد بررسی قرار داده ایم و به وسیله دینامیک سیالات محاسباتی یا CFD حالت فیزیکی مناسب از جهت آرام بودن یا آشفته بودن جریان را مشخص کرده و سپس نحوه توزیع سرعت و فشار را با بکار بردن سرعت های متفاوت گردش محور بدست آورده و آنها را باهم مقایسه کرده ایم. در واقع بررسی رژیم جریان گاز و افت فشار در طول برج می تواند نقش بسیار مهمی در طراحی آن داشته باشد. نتایج نشان می دهد که مقدار رینولدز هیدرولیک محاسبه شده برای این مدل در قسمت مخروطی شکل سینی ها بین 5500 تا 14500 است که ناشی از حالت اغتشاش است. همچنین محاسبات افت فشار برای جریان های مختلف گاز در سرعت های متفاوت محور انجام شده است و این نتایج با مقادیر تجربی مقایسه شده اند. برای نمونه در شدت جریان 200 لیتر بر دقیقه گاز ورودی و سرعت گردش rpm 500 مقدار افت فشار برابر با 260 میلیمتر آب و در سرعت rpm1500 برابر با 300 میلیمتر آب به ازاء واحد طول برج می باشد. میزان انحراف نسبی بین مقادیر محاسبه شده و تجربی حداکثر 5 درصد می باشد که نشان از دقت محاسبات دارد. نتایج این تحقیق می تواند بعنوان مبنا جهت طراحی، محاسبه افت فشار و بررسی رژیم جریان در این برج ها مورد استفاده قرار گیرد.