Optimization and Assessment of the Comprehensive Performance of an Axial Separator by Response Surface Methodology

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 110

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-16-1_006

تاریخ نمایه سازی: 29 آبان 1401

چکیده مقاله:

The separator with inner channels is designed to solve the inefficiency caused by particle collisions with the wall. Then the response surface methodology is used to optimize this novel separator with the aim of maximizing the separation efficiency and exhaust rate while minimizing the pressure drop simultaneously. Firstly, the Reynolds Stress model and the Euler-Euler model are taken to compare the novel and conventional structures. Secondly, five factors, including inlet velocity (v) of air-particle flow, number of inner channels, axial angle of inner channels, height of inner channels, and number of guide vanes, are selected in the Box-Behnken Design. Thirdly, the quadratic regression equations are established in multi-objective optimization. The research results demonstrate that separation efficiency is improved but the pressure drop is increased in the novel design. Additionally, too large inner channels can lead to a decrease in separation efficiency. The increased height of the inner channels has the most positive impact on the exhaust rate. And the optimization amplitude of the pressure drop is the most remarkable, which is presented as ۱۳.۸۷% at v = ۲.۵ m/s, ۳۴.۴۹% at v = ۴.۵ m/s, and ۷۵.۴۹% at v = ۶.۵ m/s, respectively. Furthermore, the separation efficiency of optimized designs is higher than that of conventional ones at each velocity. The relevant research results can provide an effective guide for improving the efficiency of separators.

نویسندگان

D. Z. Zhu

College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics۱, Nanjing, Jiangsu, ۲۱۰۰۰۱, China

D. Han

College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics۱, Nanjing, Jiangsu, ۲۱۰۰۰۱, China

W. F. He

College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics۱, Nanjing, Jiangsu, ۲۱۰۰۰۱, China

J. J. Chen

College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics۱, Nanjing, Jiangsu, ۲۱۰۰۰۱, China

Y. Y. Ji

College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics۱, Nanjing, Jiangsu, ۲۱۰۰۰۱, China

T. Peng

College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics۱, Nanjing, Jiangsu, ۲۱۰۰۰۱, China

Y. W. Gu

College of Energy and Power Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics۱, Nanjing, Jiangsu, ۲۱۰۰۰۱, China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Chen, J. Y. and Y. Zhang (۲۰۲۱). The use of ...
  • Chen, K. C., R. Zou, A. B. Yu, A. Vince, ...
  • Deng, B. Y. and D. Sun (۲۰۲۰). Multi-objective optimization of ...
  • Dziubak, L. B., M. Karczewski and M. Tomaszewski (۲۰۲۰). Numerical ...
  • Elsayed, K. (۲۰۱۵). Design of a novel gas cyclone vortex ...
  • Elsayed, B. K. (۲۰۱۸). Analysis and optimization of cyclone separators ...
  • Gao, G., Z. Liu, B. Sun, D. Che and S. ...
  • Jeong, F. H. (۱۹۹۵). On the identification of a vortex, ...
  • Jin, E. K., K. Dong, S. Dong, B. Wang, K. ...
  • Karagoz, A. A., A. Surmen and O. Sendogan (۲۰۱۳). Design ...
  • Kou, Y. C. and J. Wu (۲۰۲۰). Numerical study and ...
  • Li, T. W., L. Zhang, J. Chang, Z. Song and ...
  • Luciano, B. L. Silva, L. M. Rosa and H. F. ...
  • Mao, W. P., Hao Z., Q. Zhang, Z. Song, K. ...
  • Meier, M. M. (۱۹۹۸). Gas-solid flow in cyclones: The Eulerian-Eulerian ...
  • Rocha, A. C. Bannwart and M. M. Ganzarolli (۲۰۱۵). Numerical ...
  • Safikhani, S. A. (۲۰۲۰). The effect of magnetic field on ...
  • Souza, R., V. Salvo and D. A. M. Martins (۲۰۱۲). ...
  • Souza, R., V. Salvo and D. M. Martins (۲۰۱۵). Simulation ...
  • Sun, J. Y. Y. (۲۰۱۸). Multi-objective optimization of a gas ...
  • Sun, S. K., S. D. Yang, H. S. Kim and ...
  • Tag, G. D. and J. Yanik (۲۰۱۸). Influences of feedstock ...
  • Venkatesh, R., S. Kumar, S. P. Sivapirakasam, M. Sakthivel, D. ...
  • Venkatesh, S. P. Sivapirakasam, M. Sakthivel, S. Ganeshkumar, M. M. ...
  • Wei, G. S. and C. Gao (۲۰۲۰). Numerical analysis of ...
  • Wu, X. W. and Y. Zhou (۲۰۱۸). Experimental study and ...
  • Xing, W. P., Q. Zhang, Y. Yang and D. Han ...
  • Yang, J. Wang, X. Sun and M. Xu (۲۰۱۹). Multi-objective ...
  • Zhao, B. L. and Y. Zhong (۲۰۱۳). Euler–Euler modeling of ...
  • Zhao, Y. S. (۲۰۱۰). Artificial neural network-based modeling of pressure ...
  • Zhou, Z. H., Q. Zhang, Q. Wang and X. Lv ...
  • نمایش کامل مراجع