مدلسازی فیلتراسیون نانوریزگردها در میکروفیلترهای لیفی نازک

Authors

Abstract:

هدف از انجام پژوهش حاضر، مدلسازی یک فیلتر لیفی با الیاف تصادفی و نیز شبیه‌سازی 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 شده‌اند. در دیدگاه لاگرانژ، حرکت نانوذرات و نشست آنها روی فیبرها، با استفاده از روش ردیابی ذرات و با درنظر گرفتن نیروهای براونی و ترموفروسیس شبیه‌سازی شده است. تحلیل معادلات فوق، در دیدگاه‌های 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 شبیه‌سازی 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 پژوهش‌های پیشین، مقایسه و اعتبار سنجی شده است. در پایان، نتایج برای گرادیان‌های 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 می‌دهند 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 می‌کند.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

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 ...

full text

مدلسازی 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...

full text

مدلسازی 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 ...

full text

مدلسازی 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 ...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 2  issue None

pages  1- 12

publication date 2016-06

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

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023