طراحی الکتروسایکلون به کمک مدلسازی عددی به منظور جداسازی میکروذرات در محدوده اندازه معین

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، قزوین، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه بین‌المللی امام خمینی، قزوین، ایران

doi
10.22060/mej.2022.20926.7341
چکیده

سایکلون‌‌ها برای جداسازی ذرات بزرگتر از جریان سیال مورد استفاده قرار می‌گیرند. در پژوهش پیش رو با اعمال میدان الکتریکی در فاصله بین استوانه داخلی و خارجی سایکلون، امکان استفاده از آن برای جداسازی ذرات با جرم مشخص به صورت عددی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین تأثیر هندسه و شدت میدان الکتریکی اعمال شده بر راندمان جداسازی و قطر ذرات جدا شده از جریان هواپخش ورودی به صورت کمّی ارائه شده‌اند. نتایج نشان داد که تغییر قطر استوانه‌های داخلی و خارجی سایکلون تأثیر کمی بر روی راندمان جداسازی ذرات خواهد داشت. این در حالی است که افزایش طول سایکلون، به خصوص طول استوانه داخلی تأثیر بسیار زیادی بر عملکرد الکتروسایکلون نشان می‌دهد که این پدیده می‌تواند ناشی از افزایش زمان اعمال نیروی الکتریکی به ذرات در داخل سایکلون باشد. با توجه به فاکتور انحراف معیار هندسی در توزیع اندازه ذرات، نتایج نشان داد که دو برابر کردن طول استوانه داخلی سایکلون می‌تواند راندمان جداسازی ذرات را 6% تا 17% افزایش دهد. همچنین با تغییر دبی حجمی هواپخش ورودی به سایکلون و یا تغییر شدت میدان الکتریکی اعمال شده در داخل سایکلون، می‌توان اندازه‌های متفاوتی از ذرات را به وسیله الکترسایکلون از هواپخش جداسازی نمود.