مدلسازی جریان سیال در کاتالیزورهای متخلخل پایه آلومینیومی با استفاده از شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی و روش رگرسیون خطی

خواص منحصر به فرد فوم های فلزی سبب استفاده روز افزون این ساختارها در کاربردهای صنعتی نظیر کاتالیزورها شدهاست. به منظور طراحی دقیق سیستمهای مهندسی و کاتالیزورهایی با بازده با لا، بررسی رفتار جریان سیال امری ضروری است .لذا هدف از این مطالعه، بررسی تاثیر پارامترهای هندسی مختلف محیط متخلخل بر جریان سیال و ارائه یک مدل رگرسیونخطی برای پیشبینی ضرایب معادله فوریچمر ) ۲vβv + αP/L = Δ( با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی) CFD ) و روشآماری رگرسیون خطی است. بدین منظور در مرحله اول فوم هایی براساس هندسه واقعی و با قطر و درصد تخلخل های مختلفبه روش تجمع Voronoi ساخته و مش بندی شد . سپس با استفاده از شبیه سازی CFD به بررسی تاثیر پارامترهای ساختاریفوم بر جریان سیال پرداخته شد. نتایج حاصل نشان داد که ضرایب معادله فوریچمر و مقادیرگردایان فشار به صورت قابل توجهی به پارامترهای هندسی فوم بستگ ی دارند. در مرحله دوم، به دلیل پیچیدگیهای ساختاری فوم و حجم بالای شبکه محاسباتی در این روش، از مدلهای رگرسیون خطی برای ارائه یک مدل پیوسته بر حسب خواص ساختاری فوم به منظور مدلسازی ضرایب معادله فوریچمر استفاده شد. نتا ی ج حاصل شده نشان داد که مدل ساخته شده در پیشبینی ضرایب معادله فوریچمر بر حسب پارامترهای هندسی فومها دقت بالایی دارد. همچنین نتایج بهدستآمده از مدل های رگرسیون خطی نشان داد که رویکردپیشنهادی یک روش موثر برای مطالعه و پی شبینی جریان سیال در کاتالیزورهای متخلخل در مقیاس بزرگ با حداقل خطااست.

کلیدواژه ها:

کاتالیزور ، شیبه سازی ، جریان سیال ، CFD ، مدل رگرسیون خطی