%34تخفیف

دانلود پروژه:ن بدون بافل حاوی همزن پروانه سه تیغه ای (ملخی) در حالت پایدار

تعداد 82صفحه در فایل word

چکیده:

اختلاط یکی از رایج ترین عملیات ها در فرایندهای شیمیایی محسوب می شود و شناخت الگوی جریان سیال می تواند نقش بسیار مهمی در بهینه سازی آن ایفا کند. در این تحقیق، یک مخزن همزن دار سه تیغه ای (ملخی) بدون بافل با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) مورد بررسی و شبیه سازی قرار گرفت. به منظور مدلسازی چندفازی از مدل VOF و برای شبیه سازی جریان از مدل آشفتگی k-ԑ استفاده گردید. نتایج به دست آمده نشان داد که مدل VOF می تواند مرز بین فازها را به خوبی مشخص کند. همچنین مشخص شد که پروانه ملخی سه تیغه ای، جریان محوری خوبی را در صفحه پروانه ایجاد کرده است و همچنین میدان جریان در نزدیکی همزن و در کف مخزن بیشترین نیرو و تاثیر را دارد. سرعت جریان در نزدیکی دیواره به بیشترین مقدار خود رسید. فشار استاتیکی وارد شده بر دیواره مخزن بیشترین مقدار را دارد که این امر نیز به دلیل استراتژی مورد استفاده در شبیه سازی است که دیواره متحرک و پروانه و میله ثابت در نظر گرفته شد.

کلمات کلیدی: دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، مخزن بدون بافل، پروانه سه تیغه ای، مدل آشفتگی k-ԑ.

فهرست مطالب

عنوان……………………………………………………………………………………………………….                  صفحه

چکیده: 1

فصل اول: کلیات تحقیق

1-1 مقدمه 5

1-2 بیان مساله 5

1-3 اهمیت و ضرورت موضوع. 9

1-4 سوالات تحقیق. 10

1-5 فرضیات تحقیق. 11

1-6 تعریف واژگان. 11

فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه تحقیق

2-1 مقدمه 14

2-2 مبانی نظری. 16

2-2-1 مخازن همزن دار. 16

2-2-2 جریان گردابی. 20

2-2-3 تقسیم بندی جریان های چرخشی. 22

2-2-4 مدلسازی جریان های با سطح آزاد 23

2-2-5 بررسی تحلیلی و فیزیکی جریانهای چرخشی. 24

2-2-6 آنالیز ابعادی و پارامترهای موثر در جریان گردابی. 26

2-2-7 مدلسازی جریان سیال در یک مخزن همزن دار. 27

2-3 پیشینه تحقیق. 29

فصل سوم: روش تحقیق

3-1 مقدمه 39

3-2 شبیه سازی. 39

3-3  جزئیات عددی. 40

3-3-1 مشخصات هندسی. 40

3-3-2 معادلات غالب و روش های ارائه راه حل. 41

3-3-3 مدل استاندارد K-ε. 44

3-5 روش CFD.. 48

3-6 معرفی مدل فلوئنت.. 49

فصل چهارم: تجزیه و تحلیل نتایج به دست آمده

4-1 نتایج شبیه سازی و بحث.. 50

4-2 بررسی خطوط جریان در ارتفاعات مختلف از کف مخزن. 58

4-3 بررسی اندازه سرعت در مقاطع مختلف مخزن. 61

4-4 درصد حجمی هوا در مقطع ورتکس ایجاد شده 63

4-5 اعتبار سنجی شبیه سازی صورت گرفته 64

فصل پنجم: جمع بندی و نتیجه گیری

5-1 مقدمه 65

5-2 خلاصه ای از نتایج به دست آمده 67

5-3 نتیجه گیری نهایی. 68

5-4 مقایسه نتایج به دست آمده با سایر پژوهش ها 69

5-5 پیشنهادات مطرح شده 70

منابع. 71

فهرست شکل ها

عنوان……………………………………………………………………………………………………………………………………..        صفحه

شکل (1-1): تصویر فوری گرفته شده از گردابه. 7

شکل (2-1): توربین مسطح شش تیغه ای. 17

شکل (2-2): پروانه ملخی. 17

شکل (2-3):  الگوی جریان شعاعی تولید شده توسط توربین مسطح تیغه ای. 18

شکل (2-4): الگوی جریان محوری تولید شده با استفاده از پروانه ملخی. 18

شکل (2-5): تصویری از یک مخزن استاندارد. 19

شکل (2-6): همزن نوع لنگری. 19

شکل (2-7): نمایی از گرداب با هسته هوا. 20

شکشکل (2-8): دسته بندی انواع جریان های گردابی. 23

شکل (2-10): شمایی از آبگیر قایم همراه با کانال مسدود. 31

شکل (1-4): شماتیک مش بندی مورد استفاده بر روی هندسه موردنظر. 51

شکل (2-4): میدان جریان به وجود آمده در سرعت چرخشی زاویه ای 800 rpm از زوایای مختلف. الف) و ب) میدان جریان از نمای دیواره. ج) میدان جریان از نمای بالای سطح آزاد. 53

شکل (3-4): بردار سرعت جریان بر اثر حرکت سیال همزده شده با استفاده از پروانه ملخی سه تیغه ای برای سرعت زاویه ای چرخشی 800 rpm… 54

شکل (4-4): نمودار سرعت محوری در راستای قطر پروانه در y=0.06 m… 54

شکل (5-4): نمودار سرعت شعاعی در راستای قطر پروانه در y=0.06 m… 55

شکل (6-4): نتایج به دست آمده از فشار استاتیکی شبیه سازی شده جریان سیال با سرعت زاویه ای چرخشی 800 rpm توسط نرم افزار Fluent. 55

شکل (7-4): نمودار فشار در مقطع y=0.06 m و در راستای شعاع مخزن.. 56

شکل (8-4): شدت آشفتگی جریان سیال شبیه سازی شده با سرعت زاویه ای چرخشی 800 rpm با استفاده از نرم افزار Fluent. 56

شکل (9-4): بررسی اثر کسر حجمی سیال (آب) بر روی گردابه تشکیل شده در سرعت زاویه ای چرخشی 800 rpm با استفاده از نرم افزار Fluent. 57

شکل (10-4): خط جریان در مقطع y=0.0082 m(تشکیل ورتکس). 58

شکل (11-4): خط جریان در مقطع y=0.01 m… 58

شکل (12-4): خط جریان در مقطع y=0.02 m… 59

شکل (13-4): خط جریان در مقطع y=0.04 m… 59

شکل (14-4): خط جریان در مقطع y=0.06 m… 60

شکل (15-4): خط جریان در مقطع y=0.08 m… 60

شکل (16-4): خط جریان در مقطع y=0.1 m… 61

شکل (17-4): اندازه سرعت در مقطع y=0.06 m… 61

شکل (18-4): اندازه سرعت در مقطع y=0.1 m… 62

شکل (19-4): اندازه سرعت در صفحه x=0.. 62

شکل (20-4): درصد حجمی هوا در هسته ورتکس (مقطع y=0.0082 m). 63

شکل (21-4): درصد حجمی هوا در مقطع y=0.04 m). 63

فهرست جداول

عنوان……………………………………………………………………………………………………………………………………..        صفحه

جدول (1-4): مشخصات و ابعاد مخزن و پروانه مورد استفاده 49

قبلا حساب کاربری ایجاد کرده اید؟
گذرواژه خود را فراموش کرده اید؟
Loading...
enemad-logo