بررسی نظریه آشفتگی کولموگروف و تعیین ضریب نفوذ دارسی در بستر آکنده دوار

بستر آکنده دوار به عنوان یکی از برجسته ترین تجهیزات تشدید فرایند مستلزم مطابقت با نظریه های انتقال جرم حاکم بر سامانه های جداسازی است. در این میان رابطه ی دارسی به عنوان یکی از مطرح ترین مدل ها برای پیش بینی سرعت حرکت سیال در محیط های متخلخل و نظریه آشفتگی کولموگروف (با توجه به شرایط خاص عملیاتی  این سامانه مانند سرعت دورانی بالا) از مناسب ترین نظریه ها برای بررسی وضعیت یدرودینامیکی بستر آکنده دوار است. مطالعه تجربی نظری صورت گرفته در این پژوهش بر پایه مبانی نظری مدل دارسی و همچنین نظریه آشفتگی کولموگروف است که با هدف مطالعه وضعیت افت فشار و اندازه قطره های موجود در سامانه (با درنظر گرفتن شرایط عملیاتی حاکم بر بستر آکنده دوار) انجام شد. معادل سازی عامل های اساسی هریک از این دو نظریه در این سامانه سرانجام منجر به پیش بینی قطر متوسط قطره های موجود در بخش پرشده و ارایه مدلی برای ضریب نفوذ دارسی شد. در این راستا، پس از بررسی اثرپذیری  افت فشار از سه متغیر عملیاتی (سرعت چرخش بستر و نرخ جریان دو فاز ورودی درگیر در فرایند) عملکرد مدل ارایه شده در تعیین ضریب نفوذ دارسی ارزیابی شد. مقدار 0.95 برای عامل همبستگی در این مقایسه به روشنی بیانگر دقت قابل پذیرش فرضیه ها و معادل سازی های صورت گرفته بود که در نتیجه آن درستی رابطه به دست آمده در پیش بینی نظری میزان افت فشار بسترهای آکنده دوار (بدون نیاز به انجام آزمایش های هیدرودینامیکی) تایید شد. افزون بر این، مقایسه مقدارهای تجربی دردسترس  قطر متوسط قطره های موجود در بستر (گزارش شده توسط سایر پژوهشگران در پژوهش های پیشین) و همچنین مقدارهای محاسبه شده با بهره گیری از مدل های ارایه شده با نتیجه های به دست آمده با استفاده از مبانی نظری آشفتگی کولموگروف انجام شد که مطابق با آن قابلیت پذیرش بالا تر این نظریه نسبت به سایر رابطه ها و مدل های ارایه شده در پیش بینی مقدارهای نزدیک تر با داده های تجربی به روشنی مشهود بود.