بررسی هیدرودینامیک سانتریفیوژ گازی با استفاده از تحلیل CFD

با توجه به کاربرد سانتریفیوژها برای حذف آلاینده­های گازی، دانش و شناخت دقیقی از رفتار جریان درون یک سانتریفیوژ، اهمیت و ضرورت زیادی برای طراحی و بهینه ­سازی عملکرد آن دارد. در این پژوهش، هیدرودینامیک و انتقال گرمای سانتریفیوژ گازی در حالت ناپایا، سه بعدی و با فرض تراکم­پذیری سیال با استفاده از روش cfd شبیه ­سازی شده است. با توجه به چرخش دیواره خارجی سانتریفیوژ با سرعت بالا، دیدگاه چند قاب مرجع چرخان (mrf) با به­ کارگیری مدل درهمی rngk-e و rsm در مدل محاسباتی استفاده شده است. نتیجه­های به دست آمده از مدل محاسباتی شامل توزیع فشار، سرعت، دما و الگوی جریانی حرکت سیال در سانتریفیوژ گازی می ­باشد. مقایسه نتیجه ­های به دست آمده از شبیه­سازی cfd با استفاده از دو مدل اغتشاش rng k-e و rsm نشان می­دهد که اختلاف ناچیزی بین سرعت و فشار شعاعی سیال وجود دارد بنابراین با توجه به هزینه محاسباتی بالای مدل درهمی rsm، مدل درهمی rng k-e برای بررسی ویژگی ­های جریان درهم در سانتریفیوژ گازی مناسب می باشد. نتیجه ­های به دست آمده از مدل محاسباتی نشان می ­دهد که چرخش سیال در سانتریفیوژ، جریان خوراک ورودی و همچنین وجود مجراهای خروج جریان از بالا و پایین، ساختار جریان و حرکت محوری سیال در سانتریفیوژ گازی را به شدت تحت تاثیر قرار می ­دهند.