سمینار کارشناسی ارشد

70 صفحه

ارائه 1387

چكیده :

تعیین مشخصه های جریان (جریان سیال) داخل یک بستر فشرده, به تشریح کامل مشخصه های هندسی حفره و پدیده های
جریان در سطح موضعی نیاز دارد. برای تشریح پدیده های جریا ن در بسترها ی فشرده استحکام نیافته, یک مدل
شبکه ای دو بعدی مورد بررسی قرار گرفته است.

این مدل شبکه ای متشکل ا ز دو نوع مولفه متفاوت است :
"حفره های به صورت کره" و "مجراهای به صورت استوانه". توزیع اندازه مولفه های شب که با در نظر گرفتن
یک مدل هندسی که از تخلخل و قطر متوسط ذره به عنوان داده های ورود ی استفاده می کند,
بدست می آید.

بر اساس این مدل شبکه ای, یک شبیه ساز جریان (جریان سیال) معرفی می شود.
نتایج نشان می دهد از آنجا که اثرات اینرسی, ناشی از اتصالات میان شیارها (کانالها) و حفره ها می باشند,
این شبیه ساز قادر است جریان تک فاز در تمام حالات ممکن جریان (جریان سیال) , از آرام تا
متلاطم راتشریح کند. همچنین نتایج نشان می دهند که توافق خوبی میان مقادیر پیش بینی
شده مدل شبکه ای و داده های تجربی ذکر شده در مقالات, وجود دارد.

مقدمه:

پدیده های انتقال و جریان در سطوح بسیار متنوع علوم و مهندسی مشاهده می شوند. فرایند های بـسیاری
در صنایع مواد شـیمیایی نظیـر: جـذب سـطحی, تبـادل یـون, واکنـشگرهای(راکتورهـای) کاتـالیزوری و
شیمیایی , شامل یک بستر فشرده یا بر اساس آن هستند و معمولا در بـردارنـده جریـان سـیالات از درون
یک محیط متخلخل می باشند. برای طراحی و عملکردعملیـاتی بهتـر ایـن واحـدها, بـه درك عمیقـی از
مکانیزم های کنترل کننده پدیده هـای انتقـال درون محیطهـای متخلخـل, نیـاز اسـت. در میـان جنبـه هـای
مختلفی که باید در نظر گرفته شوند, تاثیر ساختار فضای خالی, از مهمترین موارد است.

تحولات اخیر در قدرت کامپیوترها و تکنیکهای جدید تعیین مشخصه, اسـتفاده از سـاختارواقعی محـیط
متخلخل جهت مدلسازی پدیده انتقال را ممکن ساخته است. زمانیکه مدلهای شبکه ای بکـار گرفتـه مـی
شود استراتژی متفاوتی در نظـر گرفتـه مـی شـود. هـدف اصـلی ایـن اسـت کـه سـاختار موضـعی محـیط
متخلخل به کمک مجموعه ای از مولفه ها به شکل هندسی (نظیر کره , استوانه یـا لولـه انـشعابی) نمـایش
داده شود تا به سادگی رفتار هیدرودینامیکی آنها توصیف شود.

نوع مولفه های بکار رفته ممکن است بـه هندسه ذره, مشخصه های محیط متخلخل, نحوه ساخت بستر
فشرده و دیگـر اطلاعـات تجربـی و نظـریمربوطه بستگی داشته باشد.
هدف مدلسازی و امکان حل معادلات مدل به صورت تحلیلی یـا بـه کمـک کامپیوتر نیز در انتخاب نوع
مولفه ها اهمیت دارند.این مدلها کوشش دارند میـان توصـیف دقیـق فـضای
خالی درون محیطهای متخلخل وتلاش لازم برای حل معادلات موازنه, توازن برقرار کنند.

متن کامل را می توانید بعد از خرید دریافت نمایید.