مطالعه تجربی و شبیه سازی لوله انتقال با مقطع واگرا در نقاله نیوماتیکی دانه های جو

سیستم های انتقال مواد بطور گسترده در بخش های مختلف صنعت و کشاورزی کاربرد دارند. نقاله های نیوماتیکی یکی از روش‌های انتقال مواد دانه ای و پودری هستند که از جریان هوا برای انتقال مواد از نقطه ای به نقطه دیگر استفاده می کنند. از پارامترهای موثر بر کارکرد این نوع نقاله ها، الگوی حرکت ذرات و مصرف انرژی این‌گونه نقاله ها است. در این تحقیق به منظور بررسی الگوی حرکت مواد و بهینه سازی مصرف انرژی، مکانیزمی به نام مقطع واگرا در لوله انتقال، طراحی و ساخته شد و اثر آن بر روی انتقال دانه های جو در سیستم انتقال مواد نیوماتیکی به صورت تجربی و شبیه سازی شده مورد بررسی قرار گرفت. به منظور حل معادلات حاکم بر جریان دو فازی همچون پیوستگی و ممنتوم از نرم‌افزار fluent و برای ارزیابی تجربی از آزمایش فاکتوریل در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی در 3 تکرار و برای مقایسه میانگین تیمار ها از آزمون دانکن استفاده شد. نتایج آزمایش های تجربی و شبیه سازی لوله با مقطع واگرا حاکی از آن بود که میانگین سرعت هوای ورودی، میانگین افت فشار و میانگین توان مصرفی دستگاه در فاز غلیظ در حالت ورود هوای کمکی به ترتیب 8.6%، 6.67% و 1.23% نسبت به حالت بدون هوای کمکی و در فاز رقیق در حالت ورود هوای کمکی به ترتیب 3.56% ، 4.66% و 5.21% نسبت به حالت بدون هوای کمکی کاهش یافت. همچنین در فاز رقیق، ورود هوای کمکی با سرعت بیشتر از سرعت هوای ورودی محیط، باعث افزایش دبی جرمی ذرات عبوری به میزان 17.3% گردید. در مقطع واگرا، تغییرات سرعت ذرات کاهش یافت و سرعت ذرات در طول مسیر انتقال یکنواخت تر گردید.