مطالعه تجربی و مدل سازی CFD جداساز دوفازی

تمرکز اصلی این پژوهش برروی بررسی عملکرد جداسازدوفازی (مایع- گاز) آزمایشگاهی به صورت تجربی و همچنین، ارایه مدل شبیه سازی دقیق به منظور استفاده در طراحی جداسازهای صنعتی بوده است. به همین منظور، جداسازصنعتی دوفازی در ابعاد آزمایشگاهی با استفاده از روابط تجربی موجود طراحی گردید. در مدل های نیمه تجربی علاوه بر فرض های ساده شونده، تاثیر منحرف کننده ورودی جداساز بر فرآیند جداسازی نادیده گرفته شده و قطر قطرات فاز ثانویه یک مقدار ثابت تعیین شده می باشد که تمامی قطرات مایع در بالاترین نقطه جداساز قرار دارند و از آن نقطه به طرف سطح مایع سقوط می کنند. همچنین، مفاهیم مربوط به جریان آشفته در این روش ها مد نظر گرفته نشده است. در این پژوهش، چرخه جریانیدوفازی در ابعاد آزمایشگاهی طراحی و ساخته شد. در چرخه جریانی ساخته شده، آب به عنوان سیال مایع و هوا به عنوان سیال گاز مورد استفاده قرار گرفتند. سیال آب و هوا در نقطه اختلاط که یک مخلوط کننده استاتیک می باشد، تشکیل جریان دوفازی داده و پس از طی مسافتی معادل با 160 برابر قطر خط لوله، جریان توسعه یافته تشکیل شده و وارد جداساز می شود. دبی آب در بازه m3/h 5/0-2 و دبی گاز در بازه m3/hا0-100 در نظر گرفته شد. به منظور بررسی عملکرد جداساز دوفازی، از فیلتر μ 20 در خروجی گازجداسازاستفاده شد وکسرحجمی قطرات آب باقی مانده در جریان گاز خروجی اندازه گیری شد. همچنین با استفاده از سیستم عکس برداری، قطر قطره های آب به دام افتاده در فیلتر اندازه گیری شد. نتایج شبیه سازی CFD جداساز دوفازی با نتایج تجربی به دست آمده اعتبارسنجی شدند و بهترین مدل شبیه سازی چندفازی، مدل اغتشاش و ضرایب تخفیف برای فرآیند شبیه سازی CFD جداساز دوفازی تعیین شدند.از مهم ترین دستاوردهای این پژوهش فراهم نمودن بستر لازم جهت طراحی جداساز دوفازی گاز- مایع در ابعادصنعتی با توجه به شرایط تولید و تاثیر هریک از اجزای داخلی جداساز می باشد.