|
عنوان
|
بررسی آزمایشگاهی تشدید فرایند جذب دیاکسیدکربن با نانوسیال در بستر پرشده چرخان و تحلیل سیالاتی جریان با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی
|
|
نوع پژوهش
|
پایان‌نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
Nanofluid, CO2, CFD, Rotating packed bed, Mass transfer
|
|
چکیده
|
در این پژوهش دو رویکرد همزمان به منظور تشدید یا تقویت فرآیند در مهندسی شیمی برای
ارزیابی عملکرد انتقال جرم دستگاه بستر پرشده چرخان در فرآیند جذب دیاکسیدکربن استفاده
شد که عبارتند از شتاب گریز از مرکز و نانوسیال. باتوجه به مسائل محیط زیستی نانوسیال بر
پایه آب به عنوان حلال مناسب انتخاب گردید. براساس مرور تحقیقات پیشین نانوسیالات آلومینا
)دوسایز مختلف به طور جداگانه(، اکسید تیتانیوم و سیلیس برای انجام آزمایشات برای فراهمنمودن
برای حصول اطمینان از توزیع مناسب نانوذرات )پایداری( و DLS نانوسیال تهیه و از آزمون
سامانه آزمایشگاهی با ساخت دستگاه بستر پرشده چرخان برای انجام آزمایشها با هدف بررسی
عملکرد انتقال جرم در فرآیند مذکور استفاده گردید. آزمایشها برای بررسی پارامترهای آزمایش
بر عملکرد انتقال جرم نظیر دورهای مختلف ) 044 و 044 (، دبیهای مختلف جریانهای گاز و
مایع، غلظتهای متفاوت دیاکسیدکربن، غلظتهای مختلف نانوذره در دما و فشار ثابت مورد
بررسی و تحلیل قرار گرفت. سپس با مطالعه تحقیقات پیشین و در نظر داشتن اثر پارامترهای
آزمایش، آنالیز ابعادی انجام و با رگرسیون دادههای آزمایشگاهی بدست آمده، مدل پیشبینی
92 درصد استخراج و برای اعتبارسنجی با مدل / عملکرد انتقال جرمی دستگاه با مقدار انحراف 7
راجان و همکارانش مورد مقایسه قرار گرفت. همچنین با توجه به وجود روابط کافی در زمینه
6 استخراج / محاسبه سطح مؤثر انتقال جرم، به طور مشابهی رابطه مربوطه با مقدار انحراف 99
سیستم با هدف بررسی هیدرودینامیک انجام گردید. در این CFD گردید. سپس شبیهسازی
در محیط بسته نرمافزاری Design modeler مرحله؛ ترسیم مدل هندسی با استفاده از نرمافزار
انسیس صورت گرفته و شبیهسازی جریان با استفاده از نرمافزار انسیس فلوئنت صورت گرفت. به
منظور اعتبارسنجی نتایج شبیهسازی، مقدار ماندگی مایع مشابه تحقیقات پیشین در بسترهای
پرشده چرخان، با مدل برن و همکارانش و همچنین با مدل ژی و همکارانش مقایسه قرار گرفت.
همچنین روند مقادیر در کانتور فشار در دستگاه نیز منطبق بر نتایج لیو و همکارانش مشاهده
گردید. نتایج حاصل از پژوهش بیانگر این است که نانوسیال آلومینا از دیگر نانوسیالات و سیال
پایه مؤثرتر ظاهر شده و عملکرد انتقال جرم بهتری دارد. همچنین مقدار ماندگی با افزایش سرعت
چرخشی کاهش و با افزایش نرخ مایع افزایش مییابد و توزیع مایع نیز با
|
|
پژوهشگران
|
قدیانلو فرهاد (دانشجو)، احمد آذری (استاد راهنما)، علی وطنی (استاد مشاور)
|