مدل‌سازی
عادل رضوانی وند فنائی؛ علی حسن پور؛ علی محمد نیکبخت
چکیده
ترموکمپرسور یا اجکتور به‌منظور افزایش آنتالپی بخار در صنایع تبدیلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هزینه ساخت و تعمیر نگهداری پایین در کنار ساختار ساده آن باعث افزایش کاربرد این تجهیز در زمینه‌های مرتبط با صنعت و کشاورزی شده است. پارامترهای ورودی به ترموکمپرسور شامل مشخصات ترمودینامیکی بخار محرک و بخار مکشی مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار ...
بیشتر
ترموکمپرسور یا اجکتور به‌منظور افزایش آنتالپی بخار در صنایع تبدیلی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هزینه ساخت و تعمیر نگهداری پایین در کنار ساختار ساده آن باعث افزایش کاربرد این تجهیز در زمینه‌های مرتبط با صنعت و کشاورزی شده است. پارامترهای ورودی به ترموکمپرسور شامل مشخصات ترمودینامیکی بخار محرک و بخار مکشی مهم‌ترین عوامل تاثیرگذار بر روی عملکرد یک ترموکمپرسور می‌باشند. در این مطالعه 4 سطح فشار بخار محرک شامل بخار با فشار 3.7 بار، 5 بار، 10 بار و 15 بار به‌عنوان سطوح مختلف فشار ورودی بخار محرک مورد بررسی قرار گرفته است. از مدل آشفتگی k-ε تحقق‌پذیر برای شبیه‌سازی آشفتگی‌های داخل جریان استفاده شده است ویژگی‌های ترمودینامیکی جریان‌های ورودی و تغییرات آن‌ها در خروجی، مانند فشار، سرعت، عدد ماخ و نسبت‌های جرمی به‌ازای فشارهای مختلف بخار محرک استخراج شده و مورد بحث قرار گرفته‌اند. نتایج نشان داد که با در نظر گرفتن پارامترهای عملکردی، عدم وجود جریان‌های بازگشتی و همچنین میزان تقویت فشار و دما، فشار 15 بار بهترین عملکرد را در بین 4 سطح اولیه مورد بررسی به‌خود اختصاص داده است. در استفاده از فشار محرک 15 بار، فشار بخار مکشی 0.1 بار، در خروجی تقویت شد و به مقدار 0.3 بار افزایش پیدا کرد. همچنین دما افزایشی قابل‌توجهی نسبت به جریان مکشی داشت و به مقدار 135 درجه سلسیوس رسید. همچنین با اعمال فشار بخار محرک 15 بار، به‌ترتیب مقادیر 0.59 و 0.41 برای نسبت‌های جرمی محرک و مکشی خروجی دیفیوزر به‌دست آمد.
عادل رضوانی وند فنائی؛ علی حسن پور؛ علی محمد نیکبخت
چکیده
ترموکمپرسور به‌وسیله قسمت همگرا- واگرا عمل فشرده‌سازی سیال ثانویه را انجام می‌دهد. سادگی و نداشتن بخش متحرک، از جمله مزیت‌های آن نسبت به کمپرسورهای مکانیکی است. فهم جامع از چگونگی عملکرد در داخل ترموکمپرسور، برای استفاده عملی از آن فوق‌العاده مفید خواهد بود. ویژگی‌های ترمودینامیکی جریان‌های ورودی و تغییرات آن‌ها در خروجی، مانند ...
بیشتر
ترموکمپرسور به‌وسیله قسمت همگرا- واگرا عمل فشرده‌سازی سیال ثانویه را انجام می‌دهد. سادگی و نداشتن بخش متحرک، از جمله مزیت‌های آن نسبت به کمپرسورهای مکانیکی است. فهم جامع از چگونگی عملکرد در داخل ترموکمپرسور، برای استفاده عملی از آن فوق‌العاده مفید خواهد بود. ویژگی‌های ترمودینامیکی جریان‌های ورودی و تغییرات آن‌ها در خروجی، مانند فشار، دما و سرعت نیازمند انجام شبیه‌سازی عددی می‌باشد. در این مطالعه از دینامیک سیالات محاسباتی و کدهای تجاری انسیس فلوئنت برای نمایش جریان داخل ترموکمپرسور در جهت استفاده در کارخانه تولید شکر استفاده شده است. حلگر بر مبنای چگالی به‌عنوان حلگر جریان انتخاب شد و شرط مرزی نوع "فشار ورودی" برای هر دو جریان اولیه و ثانویه در ورودی و شرط مرزی "فشار خروجی" برای مرز خروجی جریان اختلاطی اعمال گردید. از تابع دیواره‌ی استاندارد در نزدیکی دیواره استفاده شد. نتایج نشان داد که در بخش تخلیه ترموکمپرسور، فشار از 1/0 بار به 32/0 بار تقویت شد و دما افزایشی در حدود 25 درجه نسبت به جریان ثانویه داشت. همچنین عدد ماخ به حدود 15/0 کاهش یافت. برای درک بهتر پدیده اتفاق افتاده در داخل ترموکمپرسور تصاویر گرافیکی آورده شد. در کانتور مربوط به عدد ماخ ابتدا جریان به‌صورت فراصوت ایجاد شد، سپس با گذر از بخش سطح ثابت یک شوک اتفاق افتاد و جریان در دیفیوزر به‌صورت فروصوت درآمد. در انتها، نتیجه‌گیری شد که دینامیک سیالات محاسباتی از پتانسیل خوبی برای پیش‌بینی عملکرد یک ترموکمپرسور به‌منظور استفاده در یک کارخانه تولید شکر برخوردار است.
