بررسی عددی نشست و حذف ذرات جامد آلاینده روی یک فیلتر مربعی به روش شبکه بولتزمن

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 شده است. 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 اندازه از ذرات می­شود. نتایج این تحقیق، تطابق قابل قبولی با پیش­بینی­های تئوری و مشاهدات آزمایشگاهی دارد.