بررسی مؤلفههای عملیاتی مؤثر بر اختلاط واکنشی اسید- باز درون مخزن همزندار بهروش لیزری PIV/PLIF
نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی سهند
2 دانشگاه صنعتی سهند
3 دانشگاه صنعتی سهند
doi
چکیده
در این تحقیق اختلاط واکنشی خنثیسازی اسید- باز با واکنش اسیداستیک و آمونیوم هیدروکسید درون مخزن همزندار برای مطالعۀ رفتار متقابل اختلاط و واکنش شیمیایی با استفادۀ همزمان از روشهای لیزری القای صفحهای نور شارندگی (PLIF)1 و سرعتسنجی تصویری ذرات(PIV)2بررسی شدهاست. همچنین مواردی همچون سرعت چرخش پره، فاصلۀ پره از کف مخزن، وجود بافل و خواص روانهشناختی سیال درون مخزن که با تغییر و بهینهسازی آنها میتوان شرایط حاکم بر عملکرد مخازن اختلاط را بهبود بخشید زمینۀ این بررسی بودهاست. نتایج بهدست آمده نشانداد که پیشرفت واکنش خنثیسازی اسید- باز در شرایط بررسی شده، تحت کنترلشرایط اختلاط واکنشدهندهها بودهاست. برای بررسی اثر فاصلۀ پره از کف مخزن، نسبتهای 25/0C/T= ، 5/0C/T= و 75/0C/T= انتخاب شدند که C فاصلۀ پره از کف مخزن و T قطر مخزن است. همچنین این آزمایشها در سهسرعت پرهrpm 100،150rpm و 200rpm تکرار شدند. نتایج نشانداد که با افزایش فاصلۀ پره از کف مخزن که معادل افزایش نسبت C/T است، زمان واکنش بهطور چشمگیری کاهش مییابد. علاوهبر این، در نسبتهای ثابت C/T، با افزایش سرعت چرخش پره، زمان واکنش بهشدت کاهش مییابد. همچنین بهمنظور بررسی اثر تعداد بافلهای درون مخزن، از یکمخزن بدون بافل، 2 بافل و 4 بافل درسرعتهای 150rpm،100rpm و 200rpm استفاده شد. بر اساس نتایج مشخص شد که با افزایش تعداد بافل درون مخزن، زمان واکنشکاهش مییابد. یکی دیگر از مؤلفههای مورد بررسی در این تحقیق، گرانروی سیال بود که آزمایشها در گرانرویهای 35 µ=35mPa.s ، µ=55mPa.s و µ=75mPa.s انجام شدند. نتایج حاصل از این آزمایشها نشانداد که با افزایش گرانروی سیال از µ=35mPa.s،به µ=55mPa.s، زمان واکنش افزایش چشمگیری مییابد؛ اما افزایش گرانروی سیال به مقدار µ=75mPa.s تأثیر کمتری بر میزان افزایش زمان واکنش دارد.