مدلسازی دینامیکی تبخیرکننده فیلم ریزان

در این تحقیق دو مدلسازی دینامیکی لامپ و توزیع شده در مکان برای یک واحد صنعتی تبخیر کننده فیلم ریزان انجام شده است. این واحد برای تغلیظ شیر استفاده می شود و شامل چهار تبخیر کننده فیلم ریزان است که به صورت متوالی قرار گرفته اند و جهت جریان در آنها به صورت خوراک پیشرو است. معادلات موازنه جرم و انرژی برای فیلم ریزان داخل تبخیر کننده ها به دو صورت لامپ و پارامترهای توزیع شده در مکان برقرار شده است. برای بررسی تغییرات فشار در تبخیر کننده ها موازنه جرم بر روی فاز بخار انجام شده تا دینامیک فشار هر تبخیر کننده و در نتیجه دمای آن معین گردد. اثرات سایر قسمت های واحد توسط معادلات مربوط در مدلسازی اعمال گشته است. در بررسی رفتار دینامیکی واحد صنعتی با شبیه سازی های انجام شده 6 متغیر از واحد قابل اندازه گیری با زمان هستند. این متغیرها شامل دمای سمت بخار هر چهار مرحله، شدت جریان جرمی شیر تغلیظ یافته خروجی و دانسیته شیر تغلیظ یافته خروجی می باشند. برای مقایسه دینامیک این متغیرها و نتایج حاصل از مدلسازی و با توجه به محدودیت های واحد صنعتی، دو تغییر پله ای در میزان دبی ورودی و فشار بخار ورودی به واحد اعمال شده است. مدلسازی توزیع شده در مکان در پیشبینی رفتار دینامیکی دمای سمت بخار هر مرحله در مقایسه با مدلسازی لامپ نتایج بهتری ارائه می کند اما برای متغیرهای دبی شیر خروجی و دانسیته شیر خروجی دو مدل رفتار دینامیکی تقریبا یکسانی ارائه می کنند. پیچیده بودن مدل توزیع شده در مکان و زمان بر بودن حل معادلات آن باعث می شود تا زمان شبیه سازی برای مدل توزیع شده در مکان بیشتر از دو برابر زمان لازم برای مدل لامپ با یک سیستم پردازنده شود و بنابراین مدل لامپ در مقایسه زمان شبیه سازی دو مدل برتری خود را نشان می دهد.