مطالعه توزیع زمان اقامت و هیدرودینامیک راکتورهای غیرایده آل با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

رفتار راکتورهای غیرایده آل و خصوصیات الگوی جریان آنها از موضوعات مورد بحث در مباحث مهندسی واکنش های شیمیایی هستند و به همین منظور آزمایش های پاسخ تحریک ردیاب برای به دست آوردن توابع تئوری مثل توزیع زمان اقامت ضروری هستند. داشتن تابع RTD برای اشکال یابی عملکرد دستگاه، مدلسازی راکتور و پیش بینی میزان تبدیل بسیار مهم است فهم چنین مفاهیمی با کمک آزمایشات حاصل می شود که البته انجام آزمایش همیشه میسر نیست. با این حال این اشکال را می توان با استفاده از شبیه سازی کامپیوتری آزمایش ردیاب و به خصوص توسط یک نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) مرتفع نمود. نرم افزارهای CFD به طور گسترده برای شبیه سازی الگوی جریان در سیستم های واقعی مورد استفاده اند و از آنها می توان برای بررسی تغیرات مختلف از جمله تغییر در هندسه، خصوصیات سیستم و شرایط عملیاتی بهره برد. در کار حاضر الگوی جریان و تابع توزیع زمان اقامت در راکتورهای غیرایده آل با استفاده از نرم افزار Fluent مورد مطالعه قرار گرفته اند. تأثیرات پارامترهای مختلف از جمله زمان فضایی و عدد رینولدز در خصوصیات الگوی جریان نشان داده شده اند. هندسه ای دو بعدی برای راکتورها مورد استفاده قرار گرفته و از جریان آرام استفاده شده تا هیدرودینامیک درون مخزن توصیف شود و RTD آزمایش ردیاب محاسبه شود.

کلیدواژه ها:

راکتور ، غیرایده آل ، توزیع زمان اقامت ، دینامیک سیالات محاسباتی ، Fluent