بررسی عددی نشست و حذف ذرات جامد آلاینده روی یک فیلتر مربعی به روش شبکه بولتزمن
نویسندگان
1 کارشناس ارشد مهندسی شیمی– محیط زیست،دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
2 استاد مهندسی شیمی، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
3 استادیار مهندسی نفت و گاز، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه شهید باهنر کرمان
doi
10.22044/jsfm.2015.421چکیده
در این پژوهش، جریان سیال به همراه ذرات جامد درون کانالی حاوی مانع مربعی شبیهسازی شده است. برای حل معادلات ممنتوم و انتقال حرارت، از روش شبکه بولتزمن دو بعدی استفاده شده است. در ابتدا جریانهای همدما و غیرهمدما درون مجرا و از روی مانع به روش شبکه بولتزمن شبیهسازی شده، سپس با اضافه کردن معادله حرکت ذرات، چگونگی حرکت ذرات مورد بررسی قرار گرفته است. روش لاگرانژی، برای بررسی حرکت ذرات جامد استفاده و از تاثیر ذرات روی جریان سیال صرف نظر شدهاست. نتایج حاصل از بررسی الگوی جریان همدما اطراف مانع نشان داد که با افزایش رینولدز فرکانس جریان کاهش مییابد؛ همچنین بررسی جریان غیر همدما اطراف مانع، نشان دهنده افزایش ناسلت متوسط با افزایش نسبت انسداداست. نتایج حاصل از بررسی نشست ذرات روی مانع، نشان داد که با افزایش عدد رینولدز، میزان تجمع ذرات ریز افزایش یافته؛ ولی جذب ذرات درشت در رینولدزهای پایین بهتر صورت میگیرد. نیروی ترموفورسیس بر ذراتی با اندازه کمتر 1 میکرومتر تاثیر میگذارد و سبب افزایش بازده جذب این اندازهاز ذرات میشود. نتایج این تحقیق، تطابق قابل قبولی با پیشبینیهای تئوری و مشاهدات آزمایشگاهی دارد.