به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت
جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه

computational fluid dynamics (cfd)

در نشریات گروه مهندسی معدن
تکرار جستجوی کلیدواژه computational fluid dynamics (cfd) در نشریات گروه فنی و مهندسی
تکرار جستجوی کلیدواژه computational fluid dynamics (cfd) در مقالات مجلات علمی
  • شکوفه رحیمی، مجید عطایی پور*، حسن مدنی

    امروزه یکی از مسایل عمده درحوزه ایمنی معدنکاری زیرزمینی زغال سنگ، حضور گاز متان است. در فرایند طراحی تهویه معادن زغال سنگ، درک صحیح آهنگ انتشار گاز متان و توزیع غلظت آن درجبهه کار زغال سنگ عامل مهمی است. این امر همچنین مسیولین معدن را قادر میسازد تا تجمع گاز را در منطقه جبهه کار زغال سنگ بهتر مدیریت کنند. پیش بینی انتشار گاز مدتهاست با عدمقطعیت ناشی از پارامترهایی مانند میزان گازخیزی همراه است. از این رو در این مطالعه، عدم قطعیت گازخیزی در یک لایه زغال سنگ ابتدا با استفاده از شبیه سازی زمین آماری بررسی و سپس روشی برای پیش بینی انتشار گاز متان بر اساس روش شبیه سازی تصادفی مونت کارلو پیشنهاد میشود. نتایج به دست آمده بعنوان داده های ورودی در مدل دینامیک سیالات محاسباتی سه بعدی (CFD) برای تخمین توزیع متان با در نظر گرفتن عدم قطعیت مرتبط با گازخیزی مورد استفاده قرار گرفت. باید در سراسر جبهه کار مناطق تجمع گاز متان (EMZs) به عنوان مناطقی که احتمال وقوع انفجار بسیار بالا است، مشخص شوند. نتایج به دست آمده نشان میدهد که عدم قطعیت گازخیزی بر پارامترهای تهویه و ناحیه تجمع گازمتان تاثیرگذار است. روش پیشنهادی را میتوان به عنوان یک پارامتر تاثیرگذار برای بهبود فرایند طراحی تهویه در راستای افزایش فاکتور ایمنی به کار برد.

    کلید واژگان: دینامیک سیالات محاسباتی، انتشارگاز متان، عدم قطعیت گازخیزی، مونت کارلو، مناطق تجمع گاز متان(EMZs)
    Sh. Rahimi, M. Ataee-Pour *, H. Madani

    Methane has been known as a safety risk for the coal mining activities. Accordingly, one can mitigate this risk, and hence, the level of hazard to which the mining workers are exposed, by predicting the possible exceedance of allowable methane dosage should be provided with a reliable information on the distribution of methane across the working face considering the uncertainties associated with the gas content of such deposits. In this work, the gas content uncertainty in a coal seam is first investigated using the geo-statistical simulation. Then a method is proposed in order to predict methane gas emission based on the Monte Carlo random simulation method. Next, the results obtained are introduced into a 3D Computational Fluid Dynamics (CFD) model to estimate the methane distribution considering the uncertainty associated with the gas content. Defined as zones where the methane concentration is so high that an explosion is much likely to occur, the elevated methane zones (EMZs) are delineated across the working faces. The results obtained show that UGC has an impact on the ventilation parameters and EMZs. The proposed method could be carried out in order to guide the ventilation design in improving safety.

    Keywords: Computational fluid dynamics (CFD), Methane Emission, Uncertainty Gas Content (UGC), Monte Carlo, Elevated Methane Zones (EMZs)
  • مجید هدایتی فرد، محمد مسینایی*، سید ابوذر فنایی

    شبیه سازی هیدروسیکلون ها معمولا به کمک مدل های تجربی انجام می گیرد. مهم ترین محدودیت مدل های تجربی، وابستگی آن ها به پارامترهای سیستم و در نتیجه عدم جامعیت آن ها است. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یک ابزار قدرتمند برای مدلسازی جریان سیال در سیستم های مختلف است. هدف از انجام پژوهش حاضر، شبیه سازی و مدلسازی سه بعدی جریان مواد در داخل یک هیدروسیکلون با مدلسازی تک فازی (آب) به روش CFD است. مراحل مختلف فرآیند شبیه سازی شامل طراحی هندسه سیستم، شبکه بندی، تعیین خصوصیات جریان، تعیین شرایط اولیه و مرزی، انتخاب مدل توربولنس، تعیین پارامترهای عددی، حل مساله و در نهایت اعتبارسنجی نتایج حاصل است. برای اعتبارسنجی نتایج شبیه سازی از داده های اندازه گیری مستقیم پروفیل های سرعت در یک هیدروسیکلون آزمایشگاهی استفاده شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که سرعت مماسی سیال داخل هیدروسیکلون از جداره به سمت هسته هوای مرکزی به تدریج افزایش یافته و در فصل مشترک (هسته هوا با سیال) مجددا کاهش می یابد. مقدار سرعت مماسی سیال در بخش های مختلف هیدروسیکلون از m/s 59/1- تا m/s 52/6 متغیر است. سرعت محوری سیال داخل هیدروسیکلون در نتیجه دو جریان چرخشی یکی جریان رو به بالای سیال در هسته هوای مرکزی و دیگری جریان رو به پایین سیال در نزدیکی جداره است. محدوده تغییرات سرعت محوری سیال در بخش های مختلف هیدروسیکلون از m/s 58/5- تا m/s 46/5 است. در مقایسه مدل های توربولنس مختلف، مدل شبیه سازی گردابه بزرگ (LES) دارای کمترین خطای نسبی در پیش بینی پروفیلهای سرعت، قطر هسته هوای مرکزی (8/7 %)، اختلاف فشار داخل هیدروسیکلون (52/7 %) و همچنین توزیع جرمی جریان های سرریز و ته ریز (18/0 %) است. اثر پارامترهای مختلف هندسی (قطر دهانه ته ریز، قطر دهانه سرریز و زاویه بخش مخروطی) و عملیاتی (دبی جرمی جریان ورودی) بر پروفیل سرعت مماسی سیال مورد بررسی قرار گرفت.

    کلید واژگان: هیدروسیکلون، شبیه سازی، مدل سازی، دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)
    M. Hedayatifrad, M. Massinaei *, S.A. Fanaee

    Hydrocyclones are the most efficient used classifiers in the grinding circuits. Hydrocyclones are normally modeled and simulated using empirical models. These models can only be used within the range of the experimental data from which the model parameters have been derived. Computational fluid dynamics (CFD) is a powerful tool in simulating fluid flow in hydrocyclones. This research work deals with 3D simulation and modeling of fluid flow in a single phase hydrocyclone using CFD. The main simulation steps include preparing the geometry, meshing it, defining the properties of the materials involved, and setting the boundary layer and conditions. The experimenal data measured in a laboratory hydrocyclone were used for validation of the model. The simulation results indicated that the tangential velocity increased traversing towards the core, before decreasing at the interface with the air core. The liquid axial velocity inside the hydrocyclone varied from -1.59 m/s to 6.52 m/s. The axial velocity is a result of two swirling flows, the inner upward flowing inside the air core and the outer downward flowing near the cyclone wall. The liquid axial velocity inside the hydrocyclone varied from -5.58 m/s to 5.46 m/s. The LES model showed the least error on predicting the velocity profiles, the air core dimensions (7.8%), the pressure drop (7.52%) and the mass split ratio to overflow (0.18%). The effect of various geometric (spigot diameter, vortex diameter and cone angle) and process (feed flow rate) parameters on tangential velocity of the fluid was investigated.

    Keywords: Hydrocyclone, Simulation, Modeling, Computational Fluid Dynamics (CFD)
  • محسن آقایی، رضا دهقان*، علی اکبر دهقان، حجت نادری

    جداکننده های دو مرحله ای گریز از مرکز، جدیدترین نسل جداکننده های ثقلی مورد استفاده در پرعیارسازی و جدایش مواد معدنی هستند. رفتار و الگوی جریان در این جداکننده ها بسیار پیچیده است. یکی از پارامترهای کلیدی موثر بر عملکرد و کارایی جداکننده های دو مرحله ای گریز از مرکز، گرانروی سیال ورودی به جداکننده است. در این مطالعه، به منظور بررسی اثر گرانروی و چگالی سیال بر عملکرد و میدان جریان داخل یک جداکننده دو مرحله ای گریز از مرکز، از رویکرد دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و مدل فاز مجزا (DPM) استفاده شد. به همین منظور، مدل های حجم سیال و تنش رینولدز به ترتیب برای شناسایی سطح اشتراک بین هسته هوا و سیال ورودی و آشفتگی مورد استفاده قرار گرفت. با افزایش گرانروی و چگالی سیال، سرعت مماسی داخل جداکننده و حجم هسته هوا کاهش می یابد که منجر به کاهش کارآیی جدایش می شود. همچنین به دلیل افزایش مقاومت سیال، بازیابی واسطه در جریان شناور افزایش می یابد. با افزایش گرانروی سیال از 3-10×1 به 3-10×09/3 پاسکال ثانیه، مقدار بازیابی واسطه در مراحل اول و دوم جداکننده به ترتیب 56 و 24 درصد افزایش می یابد، حجم هسته هوا به ترتیب 39 و 30 درصد کاهش می یابد و خطای احتمال (Ep) نیز به ترتیب 98 و 131 درصد افزایش می یابد. افزایش سهم ذرات راه یافته به محصول میانی و نیز کاهش دقت جدایش در اثر افزایش گرانروی سیال از نتایج برجسته تحقیق حاضر بود که با استفاده از ردیابی ذرات فاز گسسته مشاهده شد.

    کلید واژگان: جداکننده دو مرحله ای گریز از مرکز، مدل تنش رینولدر، هسته هوا، دینامیک سیالات محاسباتی، مدل فاز مجزا
    Mohsen Aghaei, Reza Dehghan *, Ali Akbar Dehghan, Hojat Naderi

    Two-stage centrifugal separators are the most novel generation of gravity separators that are increasingly used in the beneficiation of coal and minerals. The flow pattern and behavior in these separators is very complex. In this research, computational fluid dynamics (CFD) and discrete phase model (DPM) were used to investigate the influence of medium viscosity on the flow field and on the performance of a two-stage centrifugal separator. Volume of fluid (VOF) and Reynolds stress model (RSM) were used to tack the liquid-liquid interface and turbulence modeling, respectively. With increase in the medium viscosity, the performance of the separator was decreased as a consequence of decreasing the tangential velocity, and the air volume fractions inside the separator. Moreover, a high viscosity increases the drag force and consequently the medium recovery into the float stream. Such an effect consequently increased the separation density of the separator. When the medium viscosity was changed from 1×10-3 to 3.09×10-3 Pa.s, the medium recovery of the first and the second stages of the separator were increased about 56% and 23.7 %, respectively. Ecart probable (Ep) values for the first and second stages were also increased 98% and 131%, and the air volume fractions were decreased about 38.73% and 29.35%, respectively.

    Keywords: Two-stage centrifugal separator, Reynolds stress model (RSM), Air core, Computational fluid dynamics (CFD), Discrete phase model (DPM)
  • مصطفی شریف زاده، جعفر خانی، زیور جنتی اقدم، مجید احمدلوی داراب
    آمیزه تزریق با یک سرعت اولیه وارد درز می شود اما بسته به هندسه درز و خصوصیات دوغاب تزریقی، دوغاب به تدریج سفت شده و سرعت تغییرات کاملا آشکاری از خود نشان می دهد. این تغییرات در راستای تزریق و عمود بر راستای تزریق رخ می دهد. در این تحقیق تغییرات هر دو مولفه سرعت در درزهایی با هندسه های گوناگون، با استفاده از اصول دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و روش عددی حجم محدود بررسی شده است. بدین منظور درزهایی با سطوح صاف و موازی و همچنین درزهایی دندانه اره ای شکل با جورشدگی های متفاوت مدل سازی شدند. نتایج نشان می دهد که مولفه سرعت در راستای تزریق در یک درز با سطوح صاف و موازی همواره توزیع سهمی شکلی در جهت بازشدگی درز از خود نشان می دهد. در درز دندانه اره ای شکل، در محل های تنگ شده مقدار آن افزایش می یابد و پروفیل آن از حالت سهمی شکل خارج شده و شکل موجی به خود می گیرد. سرعت در راستای عمود بر امتداد درز درون درزهای با سطوح صاف و موازی از ورودی درز تا محلی که دوغاب شروع به گیرش می کند برابر صفر است و از محل گیرش دوغاب به بعد آشکار شده و تغییر می کند. این مولفه از سرعت در درزهایی با سطوح دندانه اره ای از ابتدای درز غیرصفر بوده و چگونگی تغییرات آن از نظر مقدار و علامت به میزان جورشدگی درز و نسبت بازشدگی درز (K)، جهت و شیب دیواره های درز بستگی دارد.
    کلید واژگان: دینامیک سیالات محاسباتی، حجم محدود، درز سنگی، جورشدگی، تزریق، مولفه های سرعت دوغاب
    M. Sharifzadeh, J. Khani, Z. Janati Aghdam, M. Ahmadluy Darab
    The grout injected into the joint with a primary velocity but solidifies gradually depending on the joint geometry and grout characteristics. Therefore the velocity changes completely، both in the perpendicular and in the injection direction. In the present study، the changes of two velocity components in the joints with various geometries are investigated using computational fluid dynamics (CFD) and finite volume numerical method. For this purpose joints are modeled as parallel smooth plates and the saw-tooth with different matednesses. The results show that velocity component in the injection direction of a joint with parallel smooth plates always reveal parabolic distribution towards the joint aperture. In the saw-tooth joint، velocity component in the injection direction increases in the narrowed locations and its profile changes from parabolic to undulated form. The velocity component perpendicular to injection direction in the joints with parallel smooth plates equals to zero from joint entry up to the point in which grout starts to solidify and after that point this component emerges and then changes. Vertical component of velocity is non-zero in the saw-tooth joint from joint entry and the changes both in quantity and direction depend on joint matedness، joint aperture ratio (k) and joint walls direction and dip.
    Keywords: Computational Fluid Dynamics (CFD), Finite Volume, Rock Joint, Matedness, Grouting, Grout Velocity Components
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال