بررسی مؤلفههای عملیاتی مؤثر بر اختلاط واکنشی اسید- باز درون مخزن همزندار بهروش لیزری PIV/PLIF
نویسندگان
1 دانشگاه سلمان فارسی کازرون
2 دانشگاه اصفهان
3 دانشگاه تهران
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) 2 بررسی 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 نشان داد که پیشرفت واکنش خنثیسازی اسید- باز در شرایط بررسی شده، تحت کنترل شرایط اختلاط واکنشدهندهها بودهاست. برای بررسی اثر فاصلۀ پره از کف مخزن، نسبتهای 25/0 C/T= ، 5/0 C/T= و 75/0 C/T= انتخاب شدند که C فاصلۀ پره از کف مخزن و T قطر مخزن است. همچنین این آزمایشها در سهسرعت پره rpm 100، 150 rpm و 200 rpm تکرار شدند. نتایج نشان داد 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 به منظور بررسی اثر تعداد بافلهای درون مخزن، از یکمخزن بدون بافل، 2 بافل و 4 بافل درسرعتهای 150 rpm ، 100 rpm و 200 rpm استفاده شد. بر اساس نتایج مشخص شد که با افزایش تعداد بافل درون مخزن، زمان واکنش کاهش مییابد. یکی دیگر از مؤلفههای مورد بررسی در این تحقیق، گرانروی سیال بود که آزمایشها در گرانرویهای 35 µ=35 mPa.s ، µ=55 mPa.s و µ= 75mPa.s انجام شدند. نتایج حاصل از این آزمایشها نشان داد که با افزایش گرانروی سیال از µ=35 mPa.s ، به µ=55 mPa.s ، زمان واکنش افزایش چشمگیری می یابد؛ اما افزایش گرانروی سیال به مقدار µ= 75 mPa.s تأثیر کمتری بر میزان افزایش زمان واکنش دارد.