بررسی تاثیر گرانروی بر عملکرد جداکننده دو مرحلهای گریز از مرکز با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی
نویسندگان
1 دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد
2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد
3 دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد
4 دانشکده مهندسی معدن و متالورژی، دانشگاه یزد
doi
10.29252/anm.2019.12439.1406چکیده
جداکنندههای دو مرحلهای گریز از مرکز، جدیدترین نسل جداکنندههای ثقلی مورد استفاده در پرعیارسازی و جدایش مواد معدنی هستند. رفتار و الگوی جریان در این جداکنندهها بسیار پیچیده است. یکی از پارامترهای کلیدی موثر بر عملکرد و کارایی جداکنندههای دو مرحلهای گریز از مرکز، گرانروی سیال ورودی به جداکننده است. در این مطالعه، به منظور بررسی اثر گرانروی و چگالی سیال بر عملکرد و میدان جریان داخل یک جداکننده دو مرحلهای گریز از مرکز، از رویکرد دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) و مدل فاز مجزا (DPM) استفاده شد. به همین منظور، مدلهای حجم سیال و تنش رینولدز به ترتیب برای شناسایی سطح اشتراک بین هسته هوا و سیال ورودی و آشفتگی مورد استفاده قرار گرفت. با افزایش گرانروی و چگالی سیال، سرعت مماسی داخل جداکننده و حجم هسته هوا کاهش مییابد که منجر به کاهش کارآیی جدایش میشود. همچنین به دلیل افزایش مقاومت سیال، بازیابی واسطه در جریان شناور افزایش مییابد. با افزایش گرانروی سیال از 3-10×1 به 3-10×09/3 پاسکال ثانیه، مقدار بازیابی واسطه در مراحل اول و دوم جداکننده به ترتیب 56 و 24 درصد افزایش مییابد، حجم هسته هوا به ترتیب 39 و 30 درصد کاهش مییابد و خطای احتمال (Ep) نیز به ترتیب 98 و 131 درصد افزایش مییابد. افزایش سهم ذرات راه یافته به محصول میانی و نیز کاهش دقت جدایش در اثر افزایش گرانروی سیال از نتایج برجسته تحقیق حاضر بود که با استفاده از ردیابی ذرات فاز گسسته مشاهده شد.