مدل‌سازی سیکلون جداکننده گاز- مایع و بهینه‌سازی پارامترهای هندسی تاثیرگذار

در این مطالعه به بررسی عملکرد جداکننده ی گاز مایع استوانه ای و تاثیر تغییر پارامترهای هندسی ورودی سیکلون و شبیه‌سازی آن‌ها به روش دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته شده است. پس از انتخاب شبکه‌بندی مناسب برای هندسه ی سیکلون، تاثیر تغییر پارامترهای هندسی ورودی بر مقدار حمل مایع از بالا و مقدار حمل گاز از پایین مطالعه گردید. پارامتر‌های هندسی به خصوص هندسه ی ورودی تاثیر به سزایی در بهبود عملکرد سیکلون دارند. در این طراحی، سطح مقطع ورودی، زاویه ی ورودی و ارتفاع ورودی از کف سیکلون به طور همزمان بهینه شدند. از مدل آر- اس- ام برای شبیه‌سازی جریان آشفته استفاده شده و جریان دوفازی نیز با استفاده از روش اویلر- اویلر مدل سازی شده است. مطابق این شبیه‌سازی ها مقدار حمل گاز از زیر با کاهش زاویه‌ی ورودی کاهش می یابد و یک نقطه ی بهینه برای حمل گاز از زیر با تغییر ارتفاع ورودی و تغییر سطح مقطع ورودی سیکلون وجود دارد. همچنین یک نقطه ی بهینه برای حمل مایع از بالا با تغییر پارامترهای هندسی ورودی نظیر سطح مقطع ورودی و ارتفاع ورودی از کف سیکلون به دست می‌آید. افزایش زاویه ی ورودی باعث کاهش حمل مایع از بالا می‌گردد. در مدل بهینه مقدار حمل گاز از پایین کاهش یافته و حمل مایع از بالا به صفر می رسد.