بررسی تاثیر بافل عمودی بر رفتارهای هیدرودینامیکی مخازن همزن دار

مخازن همزن دار دارای کاربردهای وسیعی در صنایع غذایی، شیمیایی و معدنی هستند. بنابراین شناخت دقیق رفتار هیدرودینامیک سیال موجود در این مخازن امری ضروری محسوب می گردد. از جمله مشکلاتی که در مخازن همزن دار به وجود می آید می توان به ایجاد گرداب درون مخزن به هنگام کار در سرعت های بالا اشاره کرد که موجب عدم اختلاط مناسب می شود. در این پژوهش با اضافه نمودن بافل به جداره داخلی مخزن، میدان جریان و پدیده گرداب مورد بررسی قرارگرفت. هدف از تحقیق حاضر بررسی تاثیر بافل بر تغییرات سرعت شعاعی و انرژی جنبشی آشفته به کمک دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) است. در این بررسی مشاهده شد که اضافه نمودن بافل به دیواره مخزن موجب میشود تا جریان شعاعی گسترش یافته و امکان همزنی تا دیواره مخزن را فراهم آورد. افزون برآن، مشاهده شد که جریان عمودی نیز به طور مشخص گسترش یافته است که افزایش آشفتگی در سیال را به دنبال دارد. بر اساس نتایج، انرژی جنبشی آشفته برای مخازن بافل دار و بدون بافل به ترتیب m۲/s۳ ۰.۰۰۹۵۷ و m۲/s۳ ۰.۰۱۱۲ بوده و نرخ اتلاف انرژی به ترتیب m۲/s۳ ۰.۹۵۵و m۲/s۳ ۰.۸۰۵ بدست آمد. با افزایش سرعت در نزدیکی پره، میزان آشفتگی افزایش یافته که موجب فراهم نمودن انرژی لازم برای اختلاط هرچه بیشتر مواد اولیه گردید و همچنین از حرکت دورانی سیال که موجب کاهش کیفیت همزنی است، جلوگیری شده است.

کلیدواژه ها:

مخزن ، همزن ، دینامیک سیالات محاسباتی ، تیغه ، انرژی