بررسی اثر زاویه شیب جداکننده گاز - جامد سیکلونی بر بازده جداسازی ذرات

در این پژوهش به بررسی عملکرد جداکننده ی گاز - جامد مخروطی ش کل و تاثیر تغییر پارامتر هند سی زاویه ی شیب بدنه ی سیکلون با استفاده از شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته شده است. در این راستا پس از انتخاب شبکه بندی مناسب برای هندسه ی سیکلون، تاثیر تغییر زاویه ی شیب سیکلون بر عملکرد جدا سازی ذرات توسط این دستگاه مطالعه شده است. همچنین از مدل کی - اپسیلون - آر- ان جی (RNG - ع - k) برای شبیه سازی جریان آشفته استفاده می شود و جریان دو فازی توسط روش اولرین- لاگرانژین مدل سازی شده است. صحت حل عددی نیز توسط نتایج آزمایشگاهی و کدهای گزارش شده در مقالات، مورد تایید واقع شده است و اثرات قطر، سرعت ذره و زاویه ی شیب مورد ارزیابی قرار می گیرد. مطابق این شبیه سازی، در صورت پاشش ذرات از نیمه ی پایینی مقطع ورودی، شانس گیر افتادن ذرات در گردابه های خارجی و برخورد با دیواره افزایش می یابد و در نتیجه باعث بهبود بازده جداسازی می شود. در نقطه ی مقابل، اگر ذرات از نیمه ی بالایی مقطع ورودی پاشش شوند به احتمال فراوان در گردابه های داخلی به دام می افتند و شانس کمتری برای جدا سازی دارند. به علاوه در یک قطر و سرعت ذرهی مشخص، با بیشتر کردن زاویه ی بدنه ی سیکلون با افق، بازده جداسازی ابتدا افزایش و سپس کاهش را تجربه می کند. به معنای دیگر، بسته به کاربرد سیکلون و قطر ذرات، زاویه ی بهینه ای جهت رسیدن به حداکثر راندمان وجود دارد که این زاویه ی بهینه در یک قطر ذره ی خاص، مستقل از سرعت پاشش است