بررسی رفتار گاز درون روتور یک ماشین سانتریفیوژ با استفاده از کد dsmc توسعه‌یافته و حل‌گر dsmcfoam

برای مدل سازی رفتار گاز درون روتور یک ماشین سانتریفیوژ گازی، یک ابزار قدرتمند که به صورت موازی و با سرعت بالا، تمام محدودیت های محاسباتی یک ماشین سانتریفیوژ گازی برای اعمال تمامی محرک ها شامل اثر خوراک، اثر اسکوپ، اثر بفل و ... را برای تمامی رژیم های جریان شکل گرفته پوشش دهد، موردنیاز است. به همین دلیل دسترسی به یک کد یا نرم افزار کاربردی جهت شبیه سازی رفتار گاز داخل یک ماشین سانتریفیوژ به نحوی که اثر تمامی عوامل موثر بر جداسازی در یک ماشین سانتریفیوژ اعم از چرخش روتور با سرعت بالا، محرک های حرارتی و محرک های مکانیکی در آن به خوبی لحاظ گردد، ضروری است. با توجه به پوشش دادن روش بر پایه مولکولی dsmc برای تمامی رژیم های جریان تشکیل شده در داخل ماشین سانتریفیوژ، در این پژوهش نحوه اعمال تمامی عوامل موثر در فرایند جداسازی یک ماشین سانتریفیوژ در مختصات متقارن محوری بر روی کد نوشته شده dsmc و هم چنین حل گر dsmcfoam بیان شده و نتایج به دست آمده از کد از جمله تغییرات شعاعی فشار، شارجرمی محوری و اجزاء سرعت با نتایج به دست آمده از حل گر dsmcfoam مورد مقایسه قرار گرفته است. نتایج حاکی از انطباق بالای نتایج کد نوشته شده و حل گر dsmcfoam برای شبیه سازی یک ماشین سانتریفیوژ با حضور تمامی محرک های آن می باشد.

Investigation gas behavior inside a gas centrifuge using dsmc code developed and dsmcFOAM solver

To model a gas behavior within a centrifuge machine, a powerful tool is required similarly. With highspeed cover, all the computational limitations for applying the influential derives such as feed, scoop, baffle effects, etc., formed flow regimes. Therefore, achieving an applicable code or software to simulate the gas behavior within a centrifuge machine to investigate the effect of the derives on the separation in a centrifuge machine, including highspeed rotation, temperature, and mechanical derives, is required. Considering the fact of covering the method based on the molecular DSMC for the all formed flow regimes within the centrifuge machine, in the present work, the method of applying the all influential factors in a separation process of a centrifuge machine in the axial symmetric coordinates on the written code of DSMC and also the dsmcFOAM solver have been studies. The results have been compared with those obtained from the code, including pressure radial changes, axial mass flux, velocity components, and dsmcFOAM solver. A good agreement was found between the results corresponding to the written code and dsmcFOAM solver to simulate a centrifuge machine in the presence of all the parameters.