بررسی توانمندی دینامیک سیالات محاسباتی در طراحی سینی های غربالی برج تقطیر

در این تحقیق توانایی روش CFD برای شبیه سازی هیدرودینامیک جریان ها روی سینی غربالی در مقیاس صنعتی نشان داده شده است. فازگازگسسته و فاز مایع پیوسته به عنوان دو فاز با اثرهای متقابل در چارچوب اولری اولری در نظر گرفته شده اند. تبادل مومنتم بین فازها با فرض رژیم جریان نامنظم بیان شده است. بازه محاسبه ها شامل فاصله بین سینی ها و خروجی مایع روی سینی پایینی است. از آنجا که ممکن است در ناودان ها هم انتقال جرم صورت بگیرد، در نظر گرفتن ناودان در محاسبه ها الزامی است. سینی ها دارای قطرهای250/1 (نوع A) و 213/1 متر (نوع B) هستند، ارتفاع بند 05/0و 1/0 متر استفاده شده است. شبیه سازی با استفاده از نرم افزار 1. 5. 5؛CFX و کامپیوتر های دو پروسسوری (4/2×2 گیگاهرتز) در دانشگاه سیستان و بلوچستان انجام شده است. محاسبه ها، در هر نمو زمان، تا رسیدن ارتفاع متوسط مایع زلال به یک مقدار پایا ادامه یافته و سپس پارامترهای هیدرولیکی از جمله ارتفاع مایع زلال و ارتفاع ناحیه froth و موجودی فازها محاسبه شده اند. همچنین توزیع سرعت مایع و گاز به ازای شدت جریان های متفاوت فازهای گاز ومایع محاسبه شده اند، انحراف جریان گاز از مسیر عمودی به طور کامل مشخص بوده و دوران مایع در تمامی محاسبه ها به طور کامل مشهود است. با وجود آنکه از یک رابطه ی ساده برای محاسبه ضریب دراگ استفاده شده است، ولی هیدرودینامیک جریان ها به درستی پیش بینی شده و توافق خوبی با نتیجه های تجربی دارند. نتیجه ها نشان می دهند که در درون ناودان ها، در نزدیکی بند، موجودی گاز زیاد است، یعنی مایع ورودی به ناودان مقداری حباب گاز همراه خود به ناودان می آورد، و بر هیدرودینامیک و بازده سینی تاثیر می گذارد. این پدیده واهمیت آن در پیش مورد بررسی قرار نگرفته است و نشان می دهد که درنظر گرفتن ناودان در تمام محاسبه های سینی غربالی به کمک CFD الزامی است. بنابراین، CFD توان شبیه سازی و تحلیل هیدرو دینامیک سینی غربالی در مقیاس صنعتی را دارد و می تواند به عنوان یک ابزار قدرتمند برای طراحی این سینی ها توسعه داده شود.