بررسی تاثیر صفحه تنظیم کننده جریان خروجی بر عملکرد سیکلون آرد: مطالعات تجربی و شبیه سازی عددی

سیکلون ها با توجه به هزینه های ساخت و نگهداری نسبتا پایین و سادگی آن ها همواره در صنعت و کشاورزی مورد توجه بوده اند. دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) یکی از ابزارهای توانمند برای پیش بینی رفتار در شرایط مختلف است که با حل عددی معادلات ناویر- استوکس درک بهتری از حل عددی در شرایط آشفتگی جریان سیال می دهد. در این مطالعه تاثیر صفحه تنظیم جریان مکشی در یک سیکلون مورد استفاده در صنعت آرد، بر روی جریان های داخلی در داخل سیکلون مورد بررسی قرار گرفته است. از نرم افزار گمبیت و نرم افزار انسیس فلوئنت نسخه ی ۱۵ به ترتیب برای رسم هندسه مسئله، ایجاد شبکه، اعمال شرایط مرزی و هم چنین برای حل معادلات بقا بهره گرفته شد. از مدل آشفتگی تنش های رینولدز RSM برای شبیه سازی آشفتگی جریان داخل سیکلون استفاده گردید. لازم به ذکر است که با توجه به رقیق بودن جریان آرد در داخل جریان هوای حامل از مدل فاز گسسته (DPM) برای ردیابی ذرات از طریق میدان جریان استفاده گردیده است. در زوایای صفحه صفر، ۱۵، ۳۰، ۴۵، ۶۰ و ۷۵ درجه، پارامترهای اندازه سرعت، سرعت محوری، بازده جمع آوری، افت فشار، ضریب اصطکاک سطح و هم چنین شدت آشفتگی با جزئیات استخراج گردیده و در قالب کانتورهای هم ارز شده با شاخص یکسان، با یکدیگر مقایسه شدند. علاوه بر این برای درک هرچه بیش تر رفتار جریان، کانتورهای مربوط به مسیر حرکت برای سیکلون استخراج گردیدند. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن تمامی شرایط، زاویه صفحه تنظیم کننده ۳۰ درجه با افت فشار ۲/۱۳۴ پاسکال و بازده جمع آوری ۳/۹۵ درصد دارای بهترین شرایط در بین حالت های مورد بررسی می باشد.

کلیدواژه ها:

افت فشار ، بازده جداسازی ، دینامیک سیالات محاسباتی ، شدت آشفتگی