|
Title
|
شبيه سازي هيدروديناميكي بيوراكتور گاز-مايع همزن دار جهت بهينه سازي سرعت چرخش پروانه هاي راشتون به كمك CFD
|
|
Type
|
Article
|
|
Keywords
|
ديناميك سيالات محاسباتي، بيوراكتور، پروانه راشتون، بيوراكتور گاز-مايع، مدل اغتشاش k-Epsilon
|
|
Abstract
|
در اين تحقيق، تأثير تغييرات سرعت چرخش پروانه راشتون درون بيورآكتور به منظور پخش مناسب هوا، بررسي نرخ كرنش برشي، شبيه سازي و بررسي شد. شبيه سازي انجام شده با رويكرد چند فازي، مدل فاز پراكنده صفر معادله، با كمك مدل اغتشاش K-Epsilon Standard، به صورت پايا و سه بُعدي توسط مجموعه نرم افزاري ANSYS Products ورژن R3 2019 و نرم افزار Ansys CFX انجام گرفت. معادلات حاكم بر سيستم با روش حجم محدود براي كل سيستم محاسبه شد. به منظور تزريق مناسب هوا به درون بيورآكتور، از يك حلقۀ حباب ساز كه در زير پروانه قرار گرفته است، استفاده شد. نتايج به دست آمده نشان داد كه افزايش سرعت چرخش پروانه مي تواند به پخش بهتر هوا درون بيورآكتور كمك كند؛ اما از طرفي موجب افزايش نرخ كرنش برشي درون بيورآكتور مي شود. همچنين، افزايش سرعت چرخش پروانه بيش از 150 دور بر دقيقه موجب افزايش اغتشاش در مايع شده و تأثيرات آن روي فاز گاز كاهش مي يابد. علاوه بر اين، با در نظر گرفتن سرعت چرخش پروانه و تأثير آن بر روي ميزان اختلاط فاز گاز و مايع، تنش درون مايع و نرخ متوسط انتقال جرم، مي توان سرعت 350 تا 450 دور بر دقيقه را براي سرعت بهينه در نظر گرفت. در نهايت، مشخص شد كه با افزايش سرعت چرخش پروانه نمي توان به اختلاط بهتر در بيورآكتور رسيد و مي بايست سرعت بهينه را مشخص كرد.
|
|
Researchers
|
Pedram Nasehi (First researcher) , Ahmad Azari (Second researcher)
|