مقاله محاسبات تحقیقی رفتار لختگی در مایع سازی گاز بسترها

اختصاصی از یارا فایل مقاله محاسبات تحقیقی رفتار لختگی در مایع سازی گاز بسترها دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:69

 فهرست مطالب:
محاسبات تحقیقی رفتار لختگی در مایع سازی گاز بسترها 1
چکیده 2
1) مقدمه 3
2) رفتارهای نظری: 6
1-2) معادلات حاکم: 6
2-2) ضریب انتقال ممنتوم: 8
3-2) گاز و تنش های فازهای جامد 9
4-2) مدل مغشوش 11
6-2) حل عددی: 13
3) نتیجه و بحث 14
1-3) معتبر سازی مدل پیشنهادی 15
2-3) اثر سرعت سطحی گاز: 17
3-3- اثر حالات مرزی 22
4) پایان 28
جلوگیری لختگی 33
روشهای کنترل لختگی، مدل و تنظیمات 37
کنترل PI در فشار خط جریان: 40
فشار بالا و زنجیرة کنترل PI جریان حجمی 41
نتایج تجربی (ازمایشی) 43
توصیف تجربی آزمایش حلقه 44
2/4- نقشة جریان چند فازی 45
نتیجه: 50
ضمیمه A، مدل ساده‌ای از فشار دینامیکی خط جریان در جریان پایدار 51
سوسپانسیون های لختگی لب تخت 58
3- ساختار تجربی 60
رفتار بالای بستر 65
نتیجه 68
 

محاسبات تحقیقی رفتار لختگی در مایع سازی گاز بسترها

محاسبات مورد مطالعه حاصل رفتار لختگی در مایع سازی بسترها مورد استفاده یک مدل دو سیالی پی در پی بوده است. مطابق این نگرش دو فازی ها که به صورت نفوذ جداگانه و پی در پی در هم رفتار می کنند، بهترتیب با معادلات حاکم شرح داده می شوند و بین یک تداخل قسمت ها و ضه ممنتوم جفت می شوند.

محاسبات از حداقل مایع سازی یا حالت جوشش جریان برای حالت دو بعدی و بسترهای مایع سازی سه بعدی متناسب شروع می شوند. شناخت خوب الگوریتم SIMPLE اجازه حل عددی معادلات حاکم بر حالت دو فازی گاز- جامد را می دهد. اعتبار این نگرش با مقایسه مدل پیش گویی با اندازه گیری آزمایشی در نوشته جات برقررا می شود. نتایج محاسبات در قسمت های طراحی تخلخل با توضیح شکل، رشد، ترقی و شیت در هم بودن لختگی انجام می شود. با مقرر شدن حالات گوناگون جدار، دماغه گرد، دماغة مجذور و لختگی جدار در چارچوب شبیه سازی عددی پیش بینی می شود، فاکتورهای مهم چنانچه سرعت گاز سطحی، جدار یا حالات دوتایی و علم هندسه مربوط به بستر در یک مطالعه پارامتری تعیین می شود. این امر هم چنین اثبات می کند که سرعت ترقی لختگی، طول و فرکانس و انبساط بستر می تواند با بررسی نگرش پیش بینی شود و اصطکاک جدار ذرات به عنوان یک عامل کلید عهده دار ارتباط کمبود تجربی در نوشته جات می باشد.

1) مقدمه

یک ذرة گاز بستر نمی تواند به طور نامحدود درون یک ایده آل منبسط شود، شکل مایع سازی بستر با گذر یک جریان گاز بالایی بین آن صورت می گیرد. در عوض، این اشکال کامل، ساختار ناهمگن با Voids یا جوشش پیموده می شود. یک تعداد نواحی جریان معین شده برای شرح رفتار پیچیده شامل سطح صاف، جوشش، لختگی، مغشوش و فاز مایع سازی ضعیف ایجاد می شوند. [2و 1]

یک راکتور با کاربرد در ناحیه لختگی نگه خواهد داشت اگر کوچک باشد و سرعت گاز به اندازه کافی زیاد بوده که Coalescs جوشش ها در راکتور وسیع تر بشود. آزمایشات کوچک راکتورها بخصوص تمایل در به کارگیری در این ناحیه می باشد. جریان لختگی احتمالا کوچکتر با یک بستر وسیع است، اما اگر یک بستر محتوی لوله بسته باشد، جریان لختگی می تواند یک حادثه خواندگی در فضا میان لوله ها باشد.

لختگی معمولا پس از افزایش آن نامطلوب و مشکل کشیدن و پایین اجرای پتانسیل یک راکتور می باشد. اما این مطالعه مفید در تفهیم اثر متقابل میان گاز، ذرات و جدار ایجاد می شود.

استوارت و داویدسون (3) دو الگوی جریان جامد اصلی در ناحیه لختگی را شرح دادند:

دماغة گرد و دماغة مجذر لختگی. در یک بستر لختگی صاف، لختگی ها دماغه گرد هستند و جریان جامدات ما قبل لختگی در یک ناحیه حلقه مانند روی جدار برقرار می باشد.

دماغة مجذور کاملا عبور بخش یک بستر لختگی را، با بارش جامدات میان لختگی پر می کند.

در این ضمیمه، نامتقارن یا جدار لختگی نیز با استوارات و داویدسون و کمون و داویدسون شرح داده می شد. بدیهی است که مکانیزم بی ثباتی که برای پدیده لختگی عهده دار است خیلی اسم در فهم مکانیزم های سیال – آویزش ذره می باشد. در گذشته یک تلاش کم، آزمایشات اصلی، در این جهت ساخته شده بود، عمدة فرمول سازیهای تجربی گوناگون برای تعیین رفتار ماکروسکوپیک لختگی، چنانچه اصابت سرعت لختگی، فرکانس لخته شدن، طول لختگی و ترقی و سرعت لختگی مورد استفاده قرار می گرفته است. (13-3). اما فهم کمی مشروط بر مایع سازی بی ثبات هیدرودینامیکی و اطلاع بر جزئیات رفتار جریان گاز – ذره بلند تر هستند. نیازمند طراحی و معیار بالای موثر مایع سازی راکتورها در نفت خام، شیمی و برق قدرت صنعتی می باشد.

چنانچه پیش بینی رشتة جریان گاز- ذره در بستر مایع سازی سیستم ها مبنی بر قاعده کلی هیدرودینامیکی که تنها نظری نیست، بلکه مقصود کاربردی نیز دارد.

مکالمة عمومی، هیدرودینامیک یک سیستم ذرات جامد یا در یک گاز یا مایع آویزان شده، در کمترین قاعده کلی، می تواند کاملا با معادلات ناویراستوکس بریا سیال و معادلات سرعت نیوتن برای آویزان شدن منحصر به فرد ذرات جامد شرح داده شود. مشخصات مناسب نخستین و حالات دوتایی توانایی تعیین مکانیزم یک بستر مایع ساز را خواهد داشت. اما یک بستر مایع ساز محتوی تعداد خیلی وسیع با فاصله نزدیک ذرات جامد و برآیند یک تعداد وسیع معادلات حاکم در حال در هنگامی که نگرش نظری به قرار زیر باشد. خواهند داشت. (به سوان YU , XU [14] نگاه کنید). حل مستقیم معادلات حفاظتی اساسی، حتی با حالت قابلیت فن محاسبه بالا، برای هدف ذرات شدنی نیست و بنابراین یک کاهش موثر تعداد معادلات حاکم باید ساخته و ایجاد شود. چنانچه یک کاهش ممکن بین مقدمة یک شرح ریاضی پی در پی سیستم مایع ساز برقرار می شود. در اینجا تقسیم یک سری نوشته جات وسیع با مشتق گیری پی در پی معادلات برای سیستم های چند فازی، با جاکسون و سو وارد می شود (15) و (16) و توسعه جانبی با گارگا و پریتچت و گیراسپو می باشد (17 و 19 و 20).

در مدل پیش روی دو سیالی، هر دو فاز کاملا به صورت کامل نفوذ پی در پی رسیدگی می شوند و شرح آنها با معادلات حفاظتی جداگانه با اثر متقابل مختص قسمت ها با اتصال بین فازها بیان می شود. مشخصات فاز گاز و مشخصات فیزیکی ذرات جامد، چنانچه شکل داده می شوند و اندازه، شاید نمایش پی در پی را شامل شوند. مبتنی بر مدل دو سیالی، مطالعه عددی جریان گاز ذره در بسترهای مایع ساز با محققان متنوع ساخته شده می باشد. (32-18)

اما همة مطالعات بالا بر جوشش مایع سازی میزان شده، اگر چه برای ایجاد آنها نیز در توسعه طرح ریزی دو سیالی در یک بستر مایع سازی گردش که شرح معتبر مشخصات خوشه ای بحرانی می باشد. (مسئله 32 را ببینید). هدف این متن محاسبات حاضر مطالعة جریان لختگی در بسترهای مایع سازی گاز مبنی بر مدل دو سیالی می باشد. نتایج محاسبات حاضر در قسمت های تخلخل طراحی شده که الگوهای جریان می توانند به صورت اشکارا شکل، رشد، ترقی و پشت سر هم بودن لختگی را توضیح می دهد. با مقرر شدن حالات جدارهای گوناگون، دماغة گرد، دماغة مجذور و جدار لختگی در چارچوب شبیه سازی عددی، پیش بینی شده و در آنجا فاکتورهای مهم بین یک مطالعه پارامتری تعیین می شود. نتایج مقایسه با اندازه گیری تجربی سودمند نیز در قسمت های سرعت ترقی لختگی، طول و فرکانس و انبساط بستر انجام می پذیرد.

2) رفتارهای نظری:

1-2) معادلات حاکم:

مدل های هیدرودینامیکی مایع سازی، که مورد استفاده در قاعده کلی جرم محافظت، ممنتوم و انرژی اند، می توانند از مشتق گیری از سه روش متفاوت بدست آیند.

فرمول سازی اول به صورت ذاتی با توسعة معادلات محافظتی تک فازی حاصل می شوند. نگرش دوم مبنی بر قاعده کلی ترمودینامیک غیر تعادل می باشد (A)

اما معادلات این مدل هنوز عمل نمی کند و شامل دستور دوم قسمت های درگیر گاز و سرعت جامدات و هم پیوندی اثرات متقابل ذره – ذره با فشار ذره می باشد، بنابراین نمی تواند به صورت معتبر برای تراکم جریان چند فشاز مورد استفاده قرار بگیرد.