مدلسازی فیلتراسیون نانوریزگردها در میکروفیلترهای لیفی نازک
نویسندگان
چکیده
هدف از انجام پژوهش حاضر، مدلسازی یک فیلتر لیفی با الیاف تصادفی و نیز شبیه سازی و آنالیز تاثیر وجود نیروهای براونی و ترموفورسیس بر جذب نانوذرات در میکروفیلترهای لیفی نازک می باشد. در پژوهش حاضر، حرکت نانوذرات تابعی از حرکت سیال و یک لغزش نسبی بوده و لیکن حرکت هوا تابعی از حرکت نانوذرات نمی باشد .بر این اساس و در دیدگاه اویلر، معادلات حاکم بر جریان و انتقال حرارت سیال پایه و نیز معادله انتقال جرم نانوذرات و در دیدگاه لاگرانژ، معادلات دیفرانسیلی حاکم بر دینامیک هر ذره (فاز گسسته) بدست آمده و به صورت عددی حل شده اند. در دیدگاه لاگرانژ، حرکت نانوذرات و نشست آنها روی فیبرها، با استفاده از روش ردیابی ذرات و با درنظر گرفتن نیروهای براونی و ترموفروسیس شبیه سازی شده است. تحلیل معادلات فوق، در دیدگاه های اویلر و لاگرانژ، با درنظر گرفتن اثرات ابعاد کوچک، به روش المان محدود انجام شده است. در مرحله بعد، روش مناسب برای حل عددی معادلات حاکم بر حرکت نانوذرات و شبیه سازی مکانیزم نشست ذرات روی الیاف، با توجه به نوع معادلات و نیروهای موثر در ابعاد نانو ارائه گردیده و سپس، نتایج بدست آمده از شبیه سازی با نتایج پژوهش های پیشین، مقایسه و اعتبار سنجی شده است. در پایان، نتایج برای گرادیان های مختلف دما، ابعاد مختلف قطر الیاف و نانوذرات، تراکم الیاف و تعداد لایههای فیلتراسیون در قالب نمودارهای طراحی و بازده ارائه شده است. نتایج نشان می دهند که مکانیزم غالب در نشست ذرات زیر nm100، مکانیزم پخش براونی است. در این گستره ذرات، پدیده ترموفورسیس، تاثیر چندانی بر جذب نانوذرات توسط الیاف فیلتر ندارد. همچنین، در نشست ذرات بزرگتر از nm100، مکانیزم گیرش موثرتر از دو مکانیزم پخش براونی و ترموفورسیس عمل می کند.
منابع مشابه
جریان لغزشی و تاثیر آن روی افت فشار در نانوفیلترهای لیفی نازک
هدف از انجام پژوهش حاضر، مدلسازی و آنالیز جذب نانوذرات در جریان لغزشی درون نانوفیلترهای لیفی نازک میباشد. جریان لغزشی ایجاد شده به دلیل ابعاد نانومقیاس فیبرها و در نتیجه بزرگ بودن عدد نادسن میباشد. در این پژوهش، ابتدا فیلتراسیون نانوذرات معلق در هوا در حضور یک اختلاف فشار و سرعت اولیه سیال در فیلترهای لیفی نازک مدلسازی شده است. در مدلسازی انجام شده، در دیدگاه اویلر، معادلات ناویر-استوکس برای ...
متن کاملمدلسازی ضریب پخش رطوبت ورقه‌های نازک لیمو شیرین
در این مطالعه، رفتار خشک‌شدن ورقه‌های نازک لیمو شیرین رقم جهرم در خشک‌کن لایه‌نازک آزمایشگاهی بر اساس مدل ریاضی پیج مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش‌ها در پنج سطح دمایی 40، 50، 60، 70 و 80 درجه سلسیوس و در دو ضخامت 3 و 6 میلی‌متر و سرعت هوای 5/0 متر بر ثانیه با سه تکرار انجام گرفت. رفتار خشک‌شدن لایه نازک لیمو شیرین بر اساس داده‌های آزمایشگاهی برازش شد و ثابت‌ها و ضرایب مدل پیج استخراج شد. دقت م...
متن کاملمدلسازی ضریب پخش رطوبت ورقه های نازک لیمو شیرین
در این مطالعه، رفتار خشک شدن ورقه های نازک لیمو شیرین رقم جهرم در خشک کن لایه نازک آزمایشگاهی بر اساس مدل ریاضی پیج مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها در پنج سطح دمایی 40، 50، 60، 70 و 80 درجه سلسیوس و در دو ضخامت 3 و 6 میلی متر و سرعت هوای 5/0 متر بر ثانیه با سه تکرار انجام گرفت. رفتار خشک شدن لایه نازک لیمو شیرین بر اساس داده های آزمایشگاهی برازش شد و ثابت ها و ضرایب مدل پیج استخراج شد. دقت مدل ...
متن کاملمدلسازی ریاضی و محاسبه‌ی ضریب نفوذ موثر در فرآیند خشک کردن لایه‌ی نازک برش‌های میوه‌ی کامکوات
در مطالعه‌ای که بر روی سینتیک خشک کردن برش‌های میوه‌ی کامکوات در دماهای 60، 70 و 80 درجه‌ی سانتی‌گراد با ایجاد برش‌های نازکی با ضخامت‌های 3، 5 و 7 میلی‌متر انجام شد، مقدار ضریب نفوذ موثر رطوبت با استفاده از قانون دوم فیک، محاسبه و فرآیند خشک کردن به وسیله‌ی معادلات ریاضی مختلف، مدلسازی گردید. نتایج، نشان داد که با افزایش دما و ضخامت، ضریب نفوذ موثر افزایش یافت. بهترین مدل ریاضی که بهترین برازش ...
متن کاملمنابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
عنوان ژورنال:
مجله علمی تخصصی مهندسی مکانیک تبدیل انرژیجلد ۲، شماره ۱، صفحات ۱-۱۲
میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com
copyright © 2015-2023