شبیه‌سازی CFD جریان دوفازی جفت شده با واکنش‌های شیمیایی در یک راکتور جریان پلاگ

Authors

  • سید محمد موسوی گروه بیوتکنولوژی، دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
  • مجید رسولی گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
  • یحیی عجب شیرچی گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
Abstract:

درک این ‌که یک فرایند چگونه کار می‌کند، لازمه‌ی طراحی و بهره‌برداری موفق از آن فرآیند می‌باشد. هضم بی‌هوازی یک فرایند بیوشیمیایی پیچیده‌ی چند مرحله‌ای است که شامل تعدادی واکنش‌های میانی است که توسط گروه‌های گوناگونی از میکروارگانیسم‌های بی‌هوازی صورت می‌گیرد. در این پژوهش شبیه‌سازی بر پایه‌ی دینامیک سیال­ های محاسباتی (CFD) سه بعدی جفت شده با واکنش‌ها در یک راکتور نیمه پیوسته‌ی پلاگ انجام شد. از نرم‌افزار تجاری FLUENT 6.3  برای حل معادله­ های حاکم استفاده شد. شبیه‌سازی جریان دو فازی گاز ـ مایع با استفاده از مدل چند فازی اولر و مدل آشفتگی k-e (RNG) انجام شد. هیدرودینامیک و واکنش‌های هضم بی‌هوازی درون راکتور از روش قاب مرجع چندگانه (MRF) مورد بررسی قرار گرفت. نتیجه ­های شبیه سازی نشان داد الگوی جریان درون راکتور به شدت تحت تاثیر لزجت و چگالی سوبسترا و شدت همزدن است. مقایسه سه سرعت هم­زدن نشان داد هم­زدن با شدت زیاد، فاز گاز بالای راکتور را تحت تأثیر قرار می­دهد. کانتور غلظت ­های مولی CH4 و CO2 در سامانه بی­هوازی یک الگوی جریان پلاگ را نشان داد.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

full text

اثر بربرین در تنظیم آستروسیتهای Gfap+ ناحیه هیپوکمپ موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین

Background: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a natural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neurodegenerative and neuropsychiatric disorders. Moreover astrocytes are proving critical for normal CNS function, and alterations in their activity...

full text

مطالعه ‏ی تجربی فرکانس حباب‏های تیلور در جریان دوفازی گاز-مایع در داخل یک زانویی بزرگ

در تحقیق حاضر، الگوی جریان حباب‌های تیلور و فرکانس تشکیل آن‌ها در یک زانویی بزرگ متشکل از سه شیب متوالی بررسی شده است. بدین‌منظور، ابتدا نمودارهای جریان برای مقاطع مختلف مسیر ترسیم، و ضمن بیان روند تشکیل حباب‌ها، تأثیر دبی جریان فازها بر فرکانس آن‌ها مطالعه شده است. نتایج حاصله نشان می‌دهد که با توجه به عدم وقوع پدیده‌ی ادغام حباب‌ها، تغییرات شیب کانال در امتداد زانویی، تأثیری بر فرکانس حباب‌ها...

full text

مدلسازی cfd و ساخت میکرو راکتور برای بررسی بهبود اختلاط در واکنشهای شیمیایی

مخلوط کردن سیالات یکی از موضوعات مهم در صنایع می باشد که دارای کاربردهای بسیار زیادی در فرآیندهای مختلف مهندسی شیمی است. در این پایان نامه، مدلسازی cfd و ساخت میکرو راکتور برای بهبود اختلاط در واکنش های شیمیایی که میزان اختلاط در آن ها دارای اهمیت می باشد، بررسی شده است. سه گونه واکنش شیمیایی در این کار مورد مطالعه قرار گرفتند. در مطالعه ی موردی اول برای ارزیابی میزان اختلاط، واکنش رقابتی-مواز...

یک روش عددی کاملاً ضمنی برای شبیه‌سازی جریان دوفازی در یک کانال عمودی با استفاده از مدل شار رانشی

در این مقاله جریان دوفازی در یک کانال عمودی با استفاده از مدل شار رانشی به صورت کاملاً ضمنی شبیه‌­سازی شده است. پایداری بدون شرط و هم­چنین، دقت مرتبه­‌ی دوی نتایج نسبت به زمان از مزایای این روش است. تاکنون از روش نیوتون برای حل دستگاه معادلات غیرخطی حاصل از گسسته­‌سازی کاملاً ضمنی معادلات میدانی مدل­‌های فیزیکی استفاده شده است. فقدان هم­گرایی آن بدون حدس اولیه‌­ی خوب و تشکیل ماتریس ژاکوبین،...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 38  issue 1

pages  251- 266

publication date 2019-05-22

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023