جداسازی ذرات در جداکننده لوله گردابی: مطالعه عددی اثرات اندازه ذرات و سرعت ورودی

جداکننده های لوله گردابی دستگاه هایی هستند که از دینامیک جریان گاز برای جداسازی ذرات بر اساس اندازه و چگالی استفاده می کنند و کاربردهایی در بخش های صنعتی، زیست محیطی و دارویی - به ویژه در حذف گرد و غبار، مهندسی فرآیند و خنک سازی هدفمند - دارند. کارایی آنها به اندازه ذرات، سرعت جریان ورودی و ویژگی های میدان جریان بستگی دارد. این مطالعه از شبیه سازی های عددی برای بررسی چگونگی تاثیر این متغیرها بر عملکرد جداسازی، به ویژه بررسی توزیع انرژی جنبشی آشفته و سرعت مماسی که نیروهای گریز از مرکز حاکم بر جابجایی ذرات را تعیین می کنند، استفاده می کند. نتایج نشان می دهد که با افزایش اندازه ذرات و سرعت جریان، راندمان جداسازی کاهش می یابد. سرعت های ورودی پایین تر، انرژی جنبشی آشفته را کاهش می دهند، الگوهای جریان را تثبیت می کنند و اثربخشی جداسازی را افزایش می دهند. این یافته ها، تعامل بین پارامترهای هیدرودینامیکی و عملکرد جداکننده را روشن می کنند و بینش های مهمی را برای بهینه سازی عملکرد عملیاتی ارائه می دهند. این تحقیق با مرتبط کردن دینامیک جریان با رفتار ذرات، درک مکانیک لوله گردابی را ارتقا می دهد و استراتژی هایی را برای اصلاح طراحی آنها برای کاربردهای عملی، با متعادل کردن کارایی با مصرف انرژی، پیشنهاد می دهد. این تجزیه و تحلیل، پتانسیل تنظیمات سفارشی در محیط های صنعتی را برای به حداکثر رساندن نتایج جداسازی در عین حفظ پایداری سیستم، برجسته می کند.

کلیدواژه ها:

لوله گردابی ، جداکننده ذرات ، مدل فاز گسسته ، شبیه سازی عددی