بررسی عددی اثر پارامترهای هندسی برمیزان تخلخل بستر سیالی مایع – جامد با استفاده روش شبکه بولتزمن و نمایه هموار
نویسندگان
1 استاد، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه شهید باهنر، کرمان، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران
doi
10.22034/jmeut.2020.9819چکیده
در این تحقیق ابتدا بستر سیالی مایع جامد با استفاده از روش ترکیبی شبکه بولتزمن و نمایه هموار شبیه سازی و در ادامه با تغییر پارامترهای هندسی، شامل قطر ذرات جامد، عرض و ارتفاع اولیه بستر و همچنین نحوه قرارگیری اولیه ذرات جامد غیر همسان، اثر آنها بر تخلخل بست بررسی شده است. روش مطالعه دوفازی اویلری –لاگرانژی بوده که برای حل فاز جامد معادله حرکت نیوتن، فاز سیال روش شبکه بولتزمن و برقراری شرط عدم لغزش در سطح مشترک ذرات جامد و سیال از روش نمایه هموار استفاده شده است. مقایسه نتایج حل عددی با نتایج تجربی برای حداقل سرعت سیالیت و تخلخل دقت قابل قبولی را نشان می دهد. علاوه براین نتایج نشان داد افزایش قطر ذرات جامد و عرض بستر، افزایش تخلخل و افزایش ارتفاع اولیه بستر کاهش تخلخل بستر را به همراه دارد. درنهایت بررسی اثر نحوه قرارگیری اولیه ذرات جامد غیر همسان نشان داد درحالتیکه ذرات با قطر کمتر بر روی ذرات با قطر بیشتر قرار دارند بیشترین و در حالتیکه ذرات به صورت مخلوط در هم قرار گرفته اند کمترین تخلخل بستر وجود دارد.
