بررسی تجربی عملکرد همزن استاتیک وافر در فرآیند اختلاط تحت زوایای مختلف

همزن استاتیکی یا همزن بدون حرکت ابزاری است که باهدف کنترل جریان سیالات برای تفکیک، ترکیب مجدد، تسریع یا کاهش سرعت وگستردگی. حرکت مارپیچی یا تشکیل لایههایی که از همزن عبور میکنند وارد خطوط لوله یا محفظه میگردد، در نتیجه این تغییرات در جریان سیال، اجزاء میکسر در تماس نزدیکی با سیالات خواهند بود . بنابراین میکسر استاتیکی نه تنها برای الزامات دقیق ترکیب بلکه در فرآیندهای واکنش مورد استفاده قرار می گیرد . با توجه به کاربرد فراوان استاتیک میکسر مدل وافر، عدم تولید و ساخت آن در کشور، نبود اطلاعات فنی قابلاتکا و مزایای برجسته این مدل، در جهت خودکفایی کشور عزیزمان ما را بر آن داشت تا نسبت به ساخت میکسر و بررسی عوامل موثر از جمله تغییرات فشار، ضریب اصطکاک و تولید آنتروپی بر اساس تغییرات دبی ورودی در لبههای حمل با زاویه صفر، 15، 30 و 45 درجه به روش آزمایشگاهی اقدام گردد. نتایج حاصل نشان می دهد که روند تغییرات فشار با حضور استاتیک میکسر سیر صعودی دارد و درواقع افت فشار در لوله حس میگردد . در این میان میکسر نصبشده با زاویه حمل صفر درجه بیشترین مقدار افت فشار را در مقایسه با میکسر نصبشده با زاویه حمل 45 درجه را دارا هست . این ویژگی برای تولید آنتروپی که شاخصی از افت های مکانیکی سیستم می باشد و نیز ضریب افت سیستم نیز صادق میباشد . افزایش زاویه حمل موجب افزایش قطر، کاهش سرعت و در نتیجه کاهش شدت اغتشاش می گردد. در شرایط مقایسه ای بین میکسر صفر و 45 درجه، شاهد کاهش 52 درصدی اغتشاش در میکسر 45 درجه هستیم. با افزایش دبی و به طبع آن افزایش سرعت میزان رینولدز افزایش میابد. این امر باعث افزایش هد کل و نیز ضریب اتلاف نیز می گردد. نکته دیگر آن است که با افزایش زاویه حمل در دبی یکسان میزان هد کل و نیز ضریب اتلاف کاهش می یابد. دلیل این امر تغییر در قطر می باشد.

کلیدواژه ها:

استاتیک میکسر ، میکسر وافر ، تغییرات فشار ، آنتروپی ، افت