بررسی عددی و آزمایشگاهی تاثیر رژیم برخورد قطره با سطح بر عملکرد جداسازی قطره های آب از هوا در دمیستر زیگزاگی

در مطالعه حاضر، عملکرد دمیستر زیگزاگی برای جداسازی قطره های پراکنده مایع از جریان گاز، به روش عددی بررسی شده است. به طور کلی قطره های مایع در برخورد با پره دمیستر و تشکیل فیلم مایع، از جریان گاز جدا می شوند. با توجه به انرژی برخورد قطره به سطح، احتمال رخداد پدیده فروپاشی قطره و تبدیل آن به قطره های کوچکتر وجود دارد. این موضوع، کاهش راندمان جداسازی سیستم را به دنبال خواهد داشت. در این پژوهش، با تمرکز بر رژیم برخورد جریان در نزدیک سطح، سعی شده است تا تاثیر پارامترهای جریان و هندسه پره بر راندمان جداسازی و افت فشار جریان بررسی شود. برای شبیه سازی جریان و مسیر حرکت ذره از دیدگاه اویلر- لاگرانژ استفاده شده است. در این تحقیق، نمونه آزمایشگاهی دمیستر طراحی و ساخته شده است. نتایج حلگر عددی با استفاده از داده های آزمایشگاهی این دمیستر اعتبار سنجی گردید. نتایج این مطالعه نشان می دهد با افزایش سرعت جریان گاز (افزایش انرژی برخورد) ، راندمان جداسازی کاهش می یابد به گونه ای که با افزایش 5/2برابری سرعت جریان گاز، راندمان جداسازی به میزان10% کاهش می یابد. همچنین مشخص شد که افزایش قطر و بزرگ شدن قطره ها، افزایش راندمان جداسازی را به همراه خواهد داشت. از طرف دیگر انتخاب هندسه پره بر میزان افت فشار جریان عبوری از دمیستر اثر قابل توجهی دارد. به گونه ای که با افزایش 50% در زاویه راس پره، افت فشار جریان 5 برابر افزایش می یابد.