مدلسازی عددی نرخ رسوب آسفالتین در جریان آشفته ی داخل لوله مبدل های حرارتی

در این پژوهش رسوب ذرات آسفالتین در نفت خام مدلسازی شده است. فرض شده است پدیده ی رسوب گذاری شامل دو مرحله است: انتقال ذرات آسفالتین به نزدیک سطح و اتصال این ذرات به سطح. باتوجه به اندازه ی میکرومتری ذرات آسفالتین از نگرش گونه برای مدلسازی انتقال و اتصال ذرات آسفالتین استفاده شده است. مدلسازی انتقال ذرات آسفالتین به نزدیک سطح توسط پخش ناشی از آشفتگی جریان و حرکات براونی ذرات، انجام شده است. فرآیند اتصال نیز توسط یک واکنش شیمیایی سطحی مرتبه اول مدلسازی شده است. همچنین در مدلسازی انجام شده، اثرات شرایط عملیاتی مانند دمای سطح و سرعت در نرخ اتصال ذرات در نظر گرفته شده است. درنهایت تاثیر متغیرهای سرعت، دمای سطح و غلظت ذرات آسفالتین بر نرخ رسوب گذاری مدلسازی شده است و با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده است. روند نتایج حاصل به خوبی با داده های آزمایشگاهی تطابق دارد بطوریکه بیشترین مقدار خطای مدلسازی برابر با ۲۰ درصد است. همچنین علاوه بر نرخ رسوب گذاری، نرخ انتقال و اتصال حاصل از مدلسازی نیز آورده شده است. نتایج در این مورد نشان می دهند که برای رسوب ذرات آسفالتین، اتصال ذرات بسیار پراهمیت تر از انتقال ذرات است و به همین دلیل مدلسازی صحیح اتصال ذرات تاثیر زیادی در پیش بینی نرخ رسوب ذرات آسفالتین دارد.

کلیدواژه ها:

Numerical simulation ، Asphaltene deposition ، attachment of particles ، Species approach ، شبیه سازی عددی ، رسوب آسفالتین ، اتصال ذرات ، رویکرد گونه