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

در این تحقیق توانایی روش cfd برای شبیه سازی هیدرودینامیک چریان ها روی سینی غربالی در مقیاس صنعتی نشان داده شده است . فاز گاز گسسته 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 درناودان ها هم انتقال جرم صورت بگیرد ، در نظر گرفتن ناودان در محاسبه ها الزامی است . سینی ها دارای قطرهای 250/1 ( نوع a) و 214/1 متر ( نوع b) هستند ، ارتفاع بلند 05/0 و 1/0 متر استفاده شده است . شبیه سازی با استفاده از نرم افزار cfx5.5.1 و کامپیوترهای 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 ارتفاع ناحیه froth و موجودی فازها محاسبه شده اند . همچنین توزیع سرعت مایع و گاز به ازای شدت جریانهای متفاوت فازهای گاز و مایع محاسبه شده اند ، انحراف جریان گاز از مسیر عمودی به طور کامل مشخص بوده و دوران مایع در تمامی محاسبه ها به طورکامل مشهود است. با وجود آنکه از یک رابطه ی ساده برای محاسبه ی ضریب دراگ استفاده شده است ،‌ ولی هیدرودینامیک جریانها به درستی پیش بینی شده و توافق خوبی با نتیجه های تجربی وجود 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 گازهمراه خود ناودان می آورد ، و بر هیدرودینامیک و بازده سینی تاثیر می گذارد . این پدیده و اهمیت آن در پیش مورد بررسی قرار نگرفته است و نشان می دهد که در نظر گرفتن ناودان در تمام محاسبه های سینی غربالی به کمک cfd الزامی است ، بنابراین ،‌cfd توان شبیه سازی و تحلیل هیدرودینامیک سینی غربالی در مقیاس صنعتی را دارد و می تواند به عنوان یک ابزار قدرتمند برای طراحی این سینی ها توسعه داده شود .