شبیه سازی cfd میکروراکتور پرشده

در این پروژه شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی میکروراکتور پرشده مورد مطالعه قرار گرفته است. شبیه سازی بر روی دو مورد مطالعاتی صورت پذیرفته است. مورد مطالعاتی اول،بررسی واکنش تولید هیدروژن از متان می باشد که در این قسمت به بررسی پارامترهایی چون سینتیک واکنش، دما و نسبت آب به متان در جریان خوراک می باشد. در شبیه سازی مربوط به سینتیک واکنش، سه سینتیک مورد بررسی قرار گرفته است به طوری که یکبار اثر آب حذف گردیده ویکبار اثر آب و هیدروژن حذف گردیده و در حالت سوم اثر تمامی اجزاء در نظر گرفته شده است. پارامتر دما و نسبت آب به متان در خوراک نیز در سه حالت مورد بررسی قرار گرفته به طوری که با افزایش دما میزان بازده افزایش می یابد و با افزایش نسبت آب به متان در خوراک میزان بازده به مقدار اندکی افزایش می یابد. مورد مطالعاتی دوم شامل شبیه سازی فرایند جذب سطحی می باشد. فرایند جذب دینامیک تک جزئی دو جریان گازی شامل دی اکسید کربن-هلیم و متان-هلیم مورد مطالعه قرار گرفته است. مدل جذب تعادلی لانگمیر به منظور بیان تعادل میان فاز گاز و فاز جامد در محاسبات مورد استفاده قرار گرفته است و نتایج شبیه سازی در قالب منحنی عبور شکست ارائه گردیده است. واکنش تولید هیدروژن و فرایند جذب سطحی در قالب ترم منبع به معادله بقاء اجزاء اضافه شده است. حل معادلات بقاء با استفاده از روش حجم محدود و به کمک نرم افزار fluent 6.2 انجام گردیده است. انجام مراحل مربوط به تولید هندسه و شبکه بندی آن به کمک نرف افزار gambit 2.0 انجام شده است.شبیه سازی مورد مطالعاتی اول در فضای سه بعدی و شبیه سازی مورد مطالعاتی دوم در فضای دو بعدی صورت پذیرفته است. در پایان با توجه به نتایج بدست آمده از شبیه سازی می توان به این نکته اشاره نمود که دینامیک سیالات محاسباتی توانایی بالایی در شبیه سازی فرایند های مختلف درون میکرو راکتورهای پر شده را دارا می باشد.