|
|
|
|
مطالعه آزمایشگاهی و شبیه‌سازی cfd انتقال حرارت راکتور پرشده تحت تاثیر دیواره: اثر شکل دانه کاتالیستی و حالت قرارگیری آن بر تشکیل نقاط داغ با استفاده از روش تاگوچی
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
زارع مهدی ,هاشم آبادی حسن
|
|
منبع
|
فرآيند نو - 1399 - شماره : 69 - صفحه:35 -51
|
|
چکیده
|
در مطالعه حاضر انتقال حرارت تک‌دانه کاتالیستی (استوانه‌ای، استوانه‌ای شیاردار و سه‌پر) به ترتیب با نسبت قطر بستر به قطر دانه (n) 6/7، 5/1، 4/5 در مجاورت دیواره بستر به‌صورت آزمایشگاهی و عددی مطالعه شد. در قسمت عددی به‌منظور حل معادلات مومنتوم، پیوستگی و انرژی از روش اجزای محدود (fem) استفاده گردید. به‌منظور اعتبارسنجی روش عددی از داده‌های آزمایشگاهی استفاده شد. نتایج نشان داد که سه ناحیه مهم در اطراف دانه وجود دارند: ناحیه سرعت‌پایین در مجاورت دانه، فضای بین دانه و دیواره و فضای پشت دانه. با کاهش فاصله دانهدیواره تاثیر دیواره بر میزان انتقال حرارت بررسی شد. نتایج نشان داد که دانه استوانه‌ای و استوانه‌ای شیاردار برای 0/143 ≥yc/dp ایجاد نقطه داغ می‌کنند و زوایای 90=θz و 60=θa بیش‌ترین احتمال ایجاد نقاط داغ را دارند. درنهایت با استفاده از روش تاگوچی به بررسی حالت قرارگیری بهینه دانه در مجاورت دیواره پرداخته شد.
|
|
کلیدواژه
|
دانه استوانه‌ای، استوانه‌ای شیاردار، سه‌پر، انتقال حرارت، بستر پرشده، دینامیک سیالات محاسباتی (cfd)، تاثیر دیواره، نقطه داغ، تاگوچی
|
|
آدرس
|
دانشگاه علم و صنعت ایران, دانشکده مهندسی شیمی, آزمایشگاه دینامیک سیالات محاسباتی, ایران, دانشگاه علم و صنعت ایران, دانشکده مهندسی شیمی, آزمایشگاه دینامیک سیالات محاسباتی, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
hashemabadi@iust.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Experimental Study and CFD Simulation of Heat Transfer Fixed Bed Affected by The wall: Particle Rotation and Location Effects on Hot Spots Creation Using Taguchi Method
|
|
|
|
|
Authors
|
Zare Mahdi ,Hashemabadi Seyed Hassan
|
|
Abstract
|
In this study, the heat transfer of a single catalyst particle (cylindrical, sgcylindrical, and trilobe) beside the bed wall was studied experimentally and numerically with the bed to particle diameter ration (N) of 4.5, 5.1, 6.7 respectively. In the numerical section, the Finite Element Method (FEM) was applied to solve the momentum, continuity, and Energy. Experimental data was used to validate the numerical results. The results showed that three are the important area around the catalyst particle: lowvelocity fluid around the particle, space between the particle and bed wall, and space behind the particle. The wall effects on the heat transfer were studied by reducing the distance of the particlebed wall. Results showed that cylindrical and sgcylindrical particles face hotspot for yc/Dp≤0.143 and θa=60 and θz=90 degrees are the highest probable degrees for hotspot creation. Finally, the Taguchi method was used to find the optimized particle location around the bed wall.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|