بررسی تجربی و توسعه مدل تحلیلی برای تعیین مشخصه‏های چتر پاشش فاز مایع در بستر سیال سه فازی

در این تحقیق عمل پاشش و انتشار فاز مایع (فریون) به کمک پاشنده Plain Jet به درون یک محیط سه‏فازی بستر سیال شیشه‏ای در سامانه تجربی بررسی شده است. شرایط تجربی اعمال شده عمل مشابه عمل شرایط کارکردی راکتور بالارونده (رایزر) واحد شکست کاتالیستی سیال (FCC) می‏باشد. نتیجه مشاهده اپتیکی جریان پاشش و تصویر اسپری اخذ شده به کمک دوربین سرعت بالا و پردازش آن، شرایط تفسیر و ارزیابی برخی مشخصه‏های پاشش را میسر می‏سازد. داده‏های تجربی اخذ شده شامل عمق نفوذ جت، طول اسپری و متناظراً زاویه پاشش می‏باشد. استخراج برخی پدیده‏های حاکم بر عملکرد راکتور بستر سیال به دلیل فقدان ابزارهای پیشرفته نظیر توزیع اندازه قطرات، میانگین قطر و تغییرات مکانی و زمانی سرعت پاشش با استفاده از مدل تحلیلی بدست آمده است. یک مدل تحلیلی چند لایه برای بررسی شرایط تبخیر یک قطره منفرد در حالت پایا با رعایت بقای جرم، انرژی، برهم ‏کنش اجزاء بستر، تبادلات جرمی و گرما ارائه گردید. میزان انحراف متغیرهای مستقل در فرایند پاشش بررسی و نهایتاً با رؤیت عمق نفوذ اسپری به کمک مدل تحلیلی مزبور برخی مشخصه‏های اسپری بدست آمد. دقت، صحت و اعتبار مدل تحلیلی توسعه داده شده در این تحقیق، ضمن مقایسه میانگین قطر قطرات با سایر مدل‏های ارائه شده برای مایعات با ویسکوزیته کم نظیر مدل‏های لفب‏ور و جاسوجا ارزیابی شده است.

کلیدواژه ها:

اسپری تبخیر شونده ، ناپایداری و فروپاشی قطرات ، مشخصه‏های چتر پاشش ، قطر میانگین قطرات ، عمق نفوذ اسپری ، رایزر ، راکتور شکست کاتالیستی سیال ، جریان سه فازی