بررسی تاثیر بافل عمودی بر رفتارهای هیدرودینامیکی مخازن همزن‌دار

مخازن همزن‌دار دارای کاربردهای وسیعی در صنایع غذایی، شیمیایی و معدنی هستند. بنابراین شناخت دقیق رفتار هیدرودینامیک سیال موجود در این مخازن امری ضروری محسوب می‌گردد. از جمله مشکلاتی که در مخازن همزن‌دار به وجود می‌آید می‌توان به ایجاد گرداب درون مخزن به هنگام کار در سرعت‌های بالا اشاره کرد که موجب عدم اختلاط مناسب می‌شود. در این پژوهش با اضافه نمودن بافل به جداره داخلی مخزن، میدان جریان و پدیده گرداب مورد بررسی قرارگرفت. هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر بافل بر تغییرات سرعت شعاعی و انرژی جنبشی آشفته به کمک دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) است. در این بررسی مشاهده شد که اضافه نمودن بافل به دیواره مخزن، موجب می‏شود تا جریان شعاعی گسترش یافته و امکان همزنی تا دیواره مخزن را فراهم آورد. افزون برآن، مشاهده شد که جریان عمودی نیز به طور مشخص گسترش یافته است که افزایش آشفتگی در سیال را به دنبال دارد. بر اساس نتایج، انرژی جنبشی آشفته برای مخازن بافل‌دار و بدون بافل به ترتیب m^2/s^30.00957 و m^2/s^3 0.0112 بوده و نرخ اتلاف انرژی به ترتیب m^2/s^3 0.955و m^2/s^30.805 به دست آمد. با افزایش سرعت در نزدیکی پره، میزان آشفتگی افزایش یافته که موجب فراهم نمودن انرژی لازم برای اختلاط هرچه بیشتر مواد اولیه گردید و همچنین از حرکت دورانی سیال که موجب کاهش کیفیت همزنی است، جلوگیری شده است.