بررسی اثر فشار ورودی در راکتور کاویتاسیون هیدرودینامیک جت چرخشی بر میزان انتقال جرم بین فازهای مایع و بخار

کاویتاسیون هیدرودینامیک روشی است کارامد که می‌توان از آن برایافزایش بازدهی فرایندهای تخریب آلاینده در زمینه تصفیه آب و پساب استفاده کرد. با عبور مایع از یک تنگنا (اوریفیس یا ونتوری)، با کاهش فشار موضعی، میلیون‌ها حباب تشکیل و پس از بازیابی فشار دچار فروپاشی می‌شوند که این فروپاشی‌ها نقاطی داغ با دما و فشار موضعی بالا ایجاد می‌کنند. انرژی آزاد شده منجر به تجزیه مولکول‌های آب و تشکیلرادیکال‌های واکنش‌پذیرشده که می‌توان از آن برای انجام واکنش‌های ذکر شده استفاده کرد. در این مقاله یکراکتور کاویتاسیون هیدرودینامیک جت چرخشیبا استفاده از شبیه‌سازی به روشدینامیک سیالات محاسباتیبررسی و اثر فشار ورودی بر میزان انتقال جرم بین فازهای مایع و بخار مطالعه شده است. با افزایش فشار ورودی به راکتور از mpa 6‌/‌0 به mpa 8‌/‌0، انتقال جرم بین فازهای مایع و بخار افزایش و در نتیجه جرم و حجم فاز بخار حدود 195% افزایش یافت. همچنین با افزایش فشار ورودی بیش ازmpa 6‌/‌0، رژیم جریان در خروجی از حباب‌ساز تغییر کرده و در نتیجه در نواحی دیگری در خارج از حباب‌ساز کاویتاسیون رخ می‌دهد. با استفاده از نتایج به دست آمده از بررسیاین نوع راکتور، امکان طراحی مجدد و بهینه‌سازی آن وجود خواهد داشت.

investigating the effect of inlet pressure to a swirling jet-induced cavitation reactor on the mass transfer rate between liquid and vapor phases

hydrodynamic cavitation is an efficient method in terms of energy consumption that can be used to increase the efficiency of pollutant degradation processes in water and wastewater treatment. as the liquid passes through a constriction, the local pressure decreases and millions of cavities are formed. then the cavities collapse after the pressure is restored. collapse of cavities create hot spots with high local temperature and pressure. the released energy leads to the breakdown of water molecules and formation of reactive radicals, which can be used to perform physical and chemical reactions such as the destruction of pollutant molecules. among the different types of cavitation reactors, the swirling jet-induced cavitation reactor has been less studied. for this reason, in this article, this reactor was investigated using computational fluid dynamics and the effect of inlet pressure on the mass transfer rate between liquid and vapor phases was studied.