سینی ستون تقطیر جریان دو فاز، شبیه سازی با انسیس فلوئنت
۱,۰۹۲,۰۰۰ تومان تخفیف دانشجویی
- در این پروژه، به شبیه سازی جریان دو فازی هوا و آب در سینی ستون تقطیر با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.
- هندسه سه بعدی این پروژه را با نرم افزار ANSYS Design Modeler ترسیم کرده ایم.
- مش بندی این پروژه را با نرم افزار ANSYS Meshing انجام داده ایم و تعداد سلول های محاسباتی 866590 می باشد.
- از آنجایی که مدل حاضر از دو فاز هوا و آب تشکیل شده است، از مدل چند فازی VOF استفاده شده است.
بر روی افزودن به سبد خرید کلید کرده و فایل های هندسه، مش و فیلم آموزشی جامع را دریافت کنید.
برای سفارش پروژه خود و یا بهره مندی از مشاوره رایگان، با کارشناسان ما از طریق ایمیل ([email protected])، پشتیبانی آنلاین و یا واتس اپ (09126238673) در ارتباط باشید.
برای کنترل کیفیت خدمات ما میتوانید از محصولات رایگان استفاده کنید.
توضیحات
شرح پروژه سینی ستون تقطیر جریان دوفاز
در این پروژه، به شبیه سازی جریان دو فازی هوا و آب در سینی ستون تقطیر با استفاده از نرم افزار انسیس فلوئنت (ANSYS Fluent) پرداخته ایم.
در برج های سینی، فرآیند جداسازی مواد انجام می شود. عملکرد برج تقطیر سینی به این صورت است که بخار داغ و بالارونده از قسمت پایینی محفظه از چندین سوراخ کوچک وارد محفظه شده و به سمت بالا حرکت می کند. همزمان یک جریان مایع از قسمت بالای محفظه از سوراخ بزرگی وارد محفظه می شود و به پایین می افتد. در نتیجه این جریان مایع و بخار هوا بر روی یک یا چند سینی داخل محفظه برخورد می کنند. از طرفی این تماس باعث می شود دمای مایع نزولی بالا برود و در نتیجه بخشی از ذرات مایع که سبک بوده و نقطه جوش پایینی دارند، زودتر به بخار تبدیل می شوند. از طرفی افزایش دمای بخار را کاهش داده و در نتیجه بخشی از بخار را تقطیر می کند. این عمل باعث می شود که بخار حاصل از تبخیر مایع از نظر فرار (مواد با نقطه جوش کمتر یا فشار بالاتر) غنی شود. همچنین مایع با ذرات سنگین تری باقی می ماند و انباشته می شود که به تدریج نقطه جوش آنها افزایش می یابد.
البته هر چه سطح تماس ایجاد شده در سینی بین دو فاز مایع و گاز بیشتر باشد، عملیات جداسازی نیز بیشتر می شود. کار حاضر صرفاً سیالات یک مدل دو فازی را شبیه‌سازی می‌کند و رفتار فازهای مایع و گاز را در رابطه با یکدیگر در محل سینی بررسی می‌کند. بنابراین، این کار انتقال حرارت و فرآیند تبخیر و تقطیر را شبیه سازی نمی کند.
مدل سه بعدی حاضر با استفاده از نرم افزار ANSYS Design Modeler طراحی شده است. هندسه مدل شامل یک محفظه با یک برج تقطیر سینی است. با توجه به اینکه مدل حاضر دارای ساختاری متقارن است، نیمی از محفظه برای جلوگیری از افزایش فرآیند محاسباتی مدل سازی شده است.
قسمت فوقانی محفظه طراحی شده از یک سطح نیم دایره به شعاع 6065/0 متر تشکیل شده که دارای ارتفاع 22/1 متر بوده و در قسمت تحتانی محفظه با ارتفاع 61/0 متر قرار دارد. در داخل قسمت بالایی محفظه، یک صفحه ورودی جریان هوا شامل پنج دریچه دایره ای کوچک به قطر 0.02 سانتی متر، یک صفحه خروجی جریان هوا متشکل از همان پنج دریچه، و یک صفحه مرکزی به نام سینی به عنوان نقطه تماس جریان مایع، و گاز از همان پنج سوراخ تشکیل شده و در کنار سوراخ جریان ورودی آب طراحی شده است. فاصله این سینی از صفحات بالایی و پایینی آن برابر با 0.61 متر است.
مش بندی مدل با استفاده از نرم افزار ANSYS Meshing انجام شده و نوع مش بدون ساختار می باشد. تعداد سلول های محاسباتی 866590 می باشد.
روش های استفاده شده
از آنجایی که مدل حاضر از دو فاز هوا و آب تشکیل شده است، از مدل چند فازی VOF استفاده شده است. جریان هوای خالص از طریق پنج سوراخ دایره ای کوچک تعبیه شده در قسمت پایین محفظه با سرعت 23.35 m.s-1 به سمت بالا حرکت می کند و از طریق پنج سوراخ رو به رو در بالای محفظه خارج می شود. در حالی که جریان آب خالص با دبی جرمی 4 kg.s-1 از سوراخ کناری وارد محفظه می شود و با حرکت به سمت پایین از سوراخ تعبیه شده در کف مدل خارج می شود. محل تماس دو فاز سینی مدل سازی شده در وسط محوطه برج است که از پنج سوراخ دایره ای شکل بر روی سطح آن تشکیل شده و آب از آن عبور می کند.
این شبیه سازی به صورت پایا انجام شده و به علت تراکم ناپذیری جریان از حلگر فشار مبنا (pressure-based solver) استفاده کرده ایم.
نتایج شبیه سازی سینی ستون تقطیر جریان دو فاز
در پایان فرآیند شبیه سازی، کانتور های فشار و سرعت مخلوط دو فازی دو بعدی و سه بعدی، کسر حجمی مربوط به فاز آب و فاز گاز و بردارهای سرعت مخلوط به دست می‌آیند. خطوط دوبعدی در فاصله 0.2 متری از صفحه مرکزی ترسیم شده و از سه سوراخ برای عبور جریان هوا عبور می کنند.
Leave a customer review
تماس با واتس آپ
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.