شبیه سازی جریان عبوری از یک فیلتر کارتریج 9ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 10

«به نام خدا»

شبیه سازی جریان عبوری از یک فیلتر کارتریج

به کمک نرم افزار FLUENT

«تهیه و تنظیم: زهرا عین آبادی»

چکیده:

در این پروژه یک مطالعه غیر خطی برای بررسی و پیش بینی جریان عبوری از یک فیلتر کارتریج انجام شده است. به این منظور نرم افزار FLUENT مورد استفاده قرار گرفته است. شبیه سازی برای دو شبکه با تعداد گره های متفاوت انجام شده است تا نتایج از لحاظ وابستگی و یا عدم وابستگی به شبکه مورد بررسی قرار گیرد. برای انجام محاسبات توسط نرم افزار از دو مدل توربولنسی Standard k-epsilon و RNG k-epsilon استفاده شده و نتایج با هم مقایسه شده است.

1- مقدمه

صاف کردن یعنی خارج کردن ذرات جامد از یک سیال با عبور دادن سیال از یک محیط صاف کننده یا غشاء به طوری که جامدات بر روی آن بمانند.

صاف کردن در صنعت از عبور دادن ساده از صافی تا جداسازی بسیار پیچیده را شامل می شود. سیال ممکن است گاز یا مایع باشد. اما جریان با ارزش حاصل از صافی ممکن است سیال یا جامد یا هر دو باشد.

سیال به خاطر وجود اختلاف فشار در محیط صافی، در آن جریان می یابد. بنابراین صافی ها دو گونه اند؛ صافی هایی که با فشار بیش از فشار جو در وجه بالایی صافی عمل می کنند و آن هایی که با فشار در وجه بالایی و خلأ در وجه پایین عمل می کنند.

صافی ها به سه گروه عمده تقسیم می شوند: صافی کیکی یا قالبی، صافی شفاف کننده و صافی با جریان متقاطع

اصول صاف کردن قالب

تصفیه یک مورد خاص از جریان در محیط های مختلف متخلخل است. در تصفیه مقاومت ها در برابر جریان با گذشت زمان افزایش می یابد، چون محیط صافی مسدود می گردد یا قالب صافی افزایش می یابد. کمیت های عمده موردنظر، افت فشار در واحد تصفیه و جریان عبوری از صافی است.

1-1 افت فشار در قالب صافی

مقاومت محیط صافی تنها مقاومت موجود در صافی های شفاف کننده است ولی در تصفیه قالب، مایع از دو مقاومت به صورت سری عبور می کند:

مقاومت قالب و مقاومت محیط صافی که مقاومت محیط صافی معمولاً فقط در مراحل اولیه تصفیه قالب اهمیت دارد.

به عنوان نقطه آغاز در بررسی افت فشار در قالب از معادله هایی به شکل معادله (1) می توان استفاده کرد:

(1)

که گرادیان فشار در ضخامت ها

= گران روی محصول تصفیه

U = سرعت خطی محصول تصفیه، بر اساس مساحت صافی

Sp= مساحت هر ذره

Vp= حجم هر ذره

= تخلخل قالب

ضریب تناسب در قانون نیوتن

در بسترهایی از ذرات تراکم پذیر یا بسترهای دارای سهم خلأ بسیار کم، ضریب معادله (1) خیلی بزرگتر از عدد 17/4 است. حجم جامدات در لایه است و اگر چگالی ذرات باشد، جرم dm جامدات در لایه برابر است با:

(2)

از حذف d1 در معادلات (1) و (2) نتیجه زیر به دست می آید:

(3)

که K1 به جای ضریب 17/4 در معادله (1) به کار رفته است.

قالب های صافی تراکم پذیر و تراکم ناپذیر- در تصفیه دوغاب های دارای ذرات سخت یکنواخت تحت افت فشارهای کم همه ضرایب سمت راست معادله (3) به جز m مستقل از L می باشد و از این معادله می توان مستقیماً روی ضخامت قالب انتگرال گرفت. نتیجه به صورت زیر است:

(4)

این نوع قالب های صافی را تراکم ناپذیر گویند.

مقاومت ویژه قالب، ، برای استفاده در معادله (4) با معادله زیر تعریف می شود.

اکثر قالب هایی که در صنعت با آن ها سروکار داریم از ذرات سخت جداگانه ساخته نشده اند. در این قالب ها، با افزایش فاصله از دریچه غشایی تغییر می کند و مقدار موضعی نیز ممکن است با گذشت زمان تغییر کند. چنین قالب صاف کننده را تراکم پذیر می نامند. در عمل از تغییرات نسبت به زمان و مکان صرف نظر می شود و مقدار آزمایشگاهی میانگین برای ماده ای که تصفیه می شود در محاسبه، به دست می آید.

مقاومت محیط صافی- مقاومت محیط صافی Rm را می توان در مقایسه با مقاومت قالب تعریف کرد. معادله حاصل به صورت زیر است.

(5)

بعد Rm، 1-L است.