شبیه سازی عددی تاثیر زبری غیریکنواخت بر نرخ خوردگی یک سیکلون

در مطالعه حاضر تاثیر سطوح هیبریدی زبر- صاف بدنه یک سیکلون جداکننده جامد–گاز با یک ورودی بر نرخ سایش با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی به صورت سه بعدی شبیه-سازی می شود. رهگیری ذرات با استفاده از روش اویلری-لاگرانژی و مدل سازی جریان مغشوش به کمک مدل تنش رینولدز با استفاده از شبکه بندی غیرساختاری پلی هدرال صورت می گیرد. سطوح داخلی سیکلون (بخش استوانه ای، مخروطی و ورتکس فایندر داخل محفظه) به 32 رینگ تقسیم شده و 5 آرایش ترکیبی زبری-صاف در محدوده ارتفاع زبری 2/0 تا 3 میلی متر بر روی سطوح داخلی تعبیه می شود. نرخ سایش در دیوارهای استوانه ای و مخروطی سیکلون با روش oka مدل می شود. نتایج نشان می دهند در تمامی حالات با افزایش زبری غیریکنواخت، نرخ سایش دیواره ها کاهش پیدا می کند. نرخ سایش در دیواره های مخروطی نسبت به بخش استوانه ای سیکلون بیشتر است. الگوی کانتورهای خوردگی با قرار دادن زبری به شکل بند ریسمانی در می آید. همچنین، با افزایش سرعت ورودی جریان جامد-گاز به محفظه سیکلون نرخ خوردگی در دیواره ها افزایش پیدا می کند.