نام پژوهشگر: محمد صادق حاتمی پور

مدلسازی cfd و مطالعه آزمایشگاهی عملکرد یک خشک کن پاششی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده فنی و مهندسی 1389
  مریم صدری پور   محمد صادق حاتمی پور

در تحقیق حاضر عملکرد یک خشک کن پاششی از دو جنبه مدلسازی ریاضی و مطالعه آزمایشگاهی مورد توجه قرار گرفته-است. در خشک کن پاششی مورد مطالعه جریان های پیوسته و ناپیوسته به صورت همسو در حرکت بوده و سیستم تزیق خوراک یک اتمایزر دیسکی می باشد. در بخش مطالعه آزمایشگاهی تاثیر پارامترهای عملیاتی شامل دبی خوراک تزریقی و غلظت آن، سرعت چرخشی اتمایزر، دبی هوای ورودی و دمای آن بر عملکرد این خشک کن نیمه صنعتی خصوصاً رطوبت نهایی محصول مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین طی آزمایش های جداگانه سینتیک خشک شدن ماده مورد نظر و منحنی مشخصه مربوطه بدست آمد. میزان نشست ذرات جامد محصول بر نقاط مختلف خشک کن پاششی در شرایط عملیاتی مختلف بصورت آزمایشگاهی مطالعه گردید. همچنین به کمک تکنیک مدلسازی ریاضی معادلات حاکم برالگوی جریان، اصلاح فشار، انتقال حرارت، جرم و معادله تغییر قطر قطرات در طول مسیر حرکت مشخص و به صورت همزمان حل شده اند. مدل جریان آشفته بکار گرفته شده مدل k-? می باشد. مدلسازی هیدرودینامیکی سیستم در هر دو حالت پاشش و بدون پاشش انجام پذیرفته است و میزان نشست بر دیواره، توزیع سرعت، رطوبت خروجی، اندازه ذرات خروجی و زمان اقامت آنها در این بخش از مطالعه محاسبه شده است. همچنین قطرات پاشیده شده در محفظه دنبال و مسیر حرکت آنها ضمن تبخیر مشخص شده است. دمای خروجی گاز بدست آمده از مدل با دمای آزمایشگاهی مقایسه و تطابق نسبی مناسبی میان آنها مشاهده شده است. محاسبات انجام شده حاکی از آن است که قطر قطرات پاشیده شده بر میزان نشست و نیز مکان نشست محصول تاثیر گذار می باشد. همچنین زمان اقامت ذرات نیز تحت تاثیر اندازه اولیه آنها بوده است و این مسئله باید در خشک کردن مواد حساس به حرارت مورد توجه قرار گیرد. در بررسی توزیع سرعت و حرارت جریان سیال پیوسته مشاهده شده است که سرعت و دمای هوای ورودی در راستای محوری و شعاعی با افزایش فاصله کاهش می یابد. الگوی جریان در حالت پاشش و بدون پاشش مورد بررسی قرار گرفته است و مشاهده شده که پاشش قطرات تاثیری بر الگوی جریان هوا ندارد. تاثیر دما بر رطوبت هوای خروجی از محفظه از دیگر موارد مورد بررسی در این تحقیق بوده است. افزایش دما در شرایطی که محصول پودر شده نسبت به دما حساس نباشد فاکتور موثری در بهبود کیفیت محصول می باشد.

بررسی میزان تولید بیومس در دو ریزجلبک کلرلا ولگاریس و اسپیرولینا پلاتنسیس با استفاده از منابع متفاوت گاز co2
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان 1389
  سید مهدی حسینی   سعید افشارزاده

چکیده: در حال حاضر مهمترین منبع تامین انرژی بشر سوخت های فسیلی است. مصرف این سوخت ها منجر به تولید گازهایی نظیرso2 ،co2 و nox می گردد، که 15-10% از این گازها به co2 اختصاص دارد. طی صد سال گذشته میزان اتمسفریco2 از ppm 260 به ppm 380 افزایش یافته است. افزایش غلظت اتمسفریco2 به عنوان یکی از علل اصلی گرم شدن جهانی زمین مطرح می باشد. از میان راه های مختلف کاهش سطح co2 جو، تثبیت زیستی آن توسط ریزجلبک ها به عنوان یک روش عملی و مقرون به صرفه پیشنهاد شده است. در این پژوهش اثر co2 در غلظت های اتمسفری(به عنوان شاهد)، 4%، 6% و 8% co2 بر روی رشد دو ریزجلبک chlorella vulgaris و spirulina platensis مورد بررسی قرار گرفت. همچنین با تزریق گاز حاصل از احتراق به محیط کشت ریزجلبک های ذکر شده کارایی این ریزجلبک در مورد رشد با گاز احتراق نیز بررسی شد. در راستای بررسی روند رشد، پارامترهای مختلف رشد از جمله شمارش سلولی، وزن خشک و محتوی کلروفیل a در هر دو جلبک اندازه گیری شد. شمارش سلولی ریزجلبک c. vulgaris در تمام تیمارها حاکی از افزایش رشد معنی داری نسبت به نمونه شاهد بود. این افزایش در تیمار 6% co2 به صورت معنی داری از سایر تیمارها بیشتر بود. در مورد ریزجلبک s. platensis بررسی این پارامتر (شمارش سلولی) نشان داد که در تمام تیمار ها، بجز تیمار 10% co2 ، افزایش رشد معنی داری نسبت به نمونه شاهد دیده می شود، در حالیکه بین این تیمارها نسبت به یکدیگر تفاوت رشد معنی داری وجود نداشت. همچنین تاثیر غلظت های مختلف co2 بر روی ترکیبات سلولی دو ریزجلبک شامل محتوی لیپید و پروتئین کل ارزیابی گردید. در مورد ریزجلبک s. platensis ، تحلیل واریانس میزان پروتئین در تیمارهای مختلف نشان دهنده ی عدم تفاوت معنی دار بین این مقادیر (8/45 تا 5/47 درصد از وزن خشک) بود. درمورد میزان لیپید تام این ریزجلبک نیز تحت تاثیر غلظت های مختلفco2 افزایش قابل توجهی مشاهده نگردید. در ریزجلبک c. vulgaris میزان پروتئین در تیمارهای مختلف، بجز 6% co2 ، تفاوت معنی داری با یکدیگر نداشت و میزان پروتئین در 6% co2 از سایر تیمارها کمتر بود(2/4% از وزن خشک). در این ریزجلبک درصد قابل توجهی از بیوماس متعلق به لیپید می باشد و با افزایش co2 تا 6% میزان لیپید تام آن افزایش یافته ولی در غلظت های بالاتر کاهش می یابد، بطوریکه میزان لیپید آن بر حسب درصد وزن خشک از 30% در نمونه شاهد تا 5/45% در تیمار با 6% co2 محاسبه گردید.

مدلسازی ریاضی و مطالعه آزمایشگاهی بازیافت دو مرحله ای انرژی از گازهای گرم خروجی از دودکش ها در بستر ثابت
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان 1390
  مریم مرادی   محمد صادق حاتمی پور

از مهمترین منابع اتلاف حرارتی در صنایع مختلف بویژه در صنعت نفت گازهای گرم خروجی از دودکش ها می باشند. یکی از راهکارهای بازیابی انرژی از این گازها استفاده از بستر پر شده جهت ذخیره و بازیافت انرژی به صورت دوره ای است. بطور کلی انرژی گرمایی می تواند به دو شکل گرمای محسوس و گرمای نهان (ناشی از تغییر فاز) در پرکن های یک بستر ذخیره گردد. در تحقیق حاضر مطالعه آزمایشگاهی و مدلسازی ریاضی بازیابی انرژی از گازهای گرم خروجی از دودکش ها در یک بستر ثابت به هر دو روش گرمای محسوس و گرمای نهان مدنظر قرار گرفته است. بدین منظور سامانه ای جهت انجام آزمایش ها در گروه مهندسی شیمی دانشگاه اصفهان طراحی و ساخته شد. جهت انجام آزمایش ها هوا به عنوان سیال دوره گرمایش و آب به عنوان سیال دوره سرمایش انتخاب گردید. در بخش ذخیره سازی انرژی به روش گرمای محسوس جهت بررسی اثر جنس و قطر آکنه ها پرکن هایی از جنس سرامیکی آلومینایی، سرامیکی سیلیکایی و فلزی در دو قطر نیم و یک اینچی تهیه و آزمایش ها با این آکنه ها انجام شد. در بخش ذخیره سازی انرژی به روش گرمای نهان از پارافین به عنوان ماده تغییرفاز دهنده استفاده شد که درون کره هایی از جنس پلی اتیلن با قطر 40 میلیمتر کپسوله سازی شدند. در هر دو روش ذخیره سازی گرمای نهان و محسوس اثر دما و سرعت هوای ورودی به بستر نیز بررسی گردید. به منظور تحلیل رفتار این سامانه مدلسازی ریاضی آن در سه سطح مختلف برای هر دو حالت ذخیره سازی به روش گرمای محسوس و گرمای نهان بطور جداگانه انجام شد. تفاوت سه سطح ارائه شده برای بررسی عملکرد سامانه در فرضیات ساده کننده ای است که در سطوح پایین تر منجر به سادگی معادلات حاصل شده است. معادلات حاصل با بکارگیری روش های عددی مختلفی که با توجه به سطح مدلسازی انتخاب شدند حل گردیدند و نتایج حاصل از حل عددی مدل برای هر سه سطح با نتایج آزمایشگاهی حاصل مقایسه و بهترین مدل در پیش بینی رفتار سامانه انتخاب شد. در ادامه با تعریف پارامترهای بی بعد به ارزیابی عملکرد سامانه در شرایط عملیاتی مختلف پرداخته شده است. نتایج حاصل از این تحقیق نشان می دهد که راندمان بازیابی انرژی در سامانه مدنظر با افزایش دمای هوای ورودی و نیز با کاهش سرعت هوای ورودی افزایش می یابد و برای بستر حاوی ذرات کوچکتر به عنوان پرکن بیشتر است. همچنین مقایسه دو روش ذخیره سازی انرژی نشان می دهد که در روش گرمای نهان زمان ذخیره و آزادسازی انرژی و نیز میزان انرژی آزاد یا ذخیره شده در مقایسه با روش گرمای محسوس بیشتر است.

بهینه سازی مصرف انرژی در یخچال فریزر خانگی، در شرایط استفاده از مبرد هیدروکربنی و بر مبنای آنالیز انرژی و اکسرژی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده مهندسی 1391
  محمود مستانی جویباری   امیر رحیمی

در این تحقیق که با همکاری گروه صنعتی انتخاب انجام شد سعی گردید با بهره گیری از تحلیل عملکرد انرژی و اکسرژی، میزان اتلاف انرژی و اکسرژی یک یخچال فریزر که برای کار با 145 گرم مبرد r134a طراحی شده بود، با استفاده از روش طراحی آزمایش ها بهبود داده شود. بدین منظور، ابتدا یخچال فریزر مبنا با 145 گرم مبرد r134a تحت آزمایش قرار گرفت و با آنالیز انرژی و اکسرژی قطعات و بخش های مختلف سیکل آن، میزان اتلاف ها در هر بخش برآورد گردید. سپس با انتخاب عوامل موثر بر قطعاتی با بیشترین میزان اتلاف (کمپرسور و چگالنده) و نیز میزان شارژ مبرد r600a، طراحی آزمایش ها انجام شد. بنابراین، تاثیر تغییر نوع مبرد، میزان شارژ، ضریب عملکرد کمپرسور و سرعت گردش فن خنک کننده ی چگالنده بر اتلاف اکسرژی مورد بررسی قرار گرفتند. مطابق طراحی تاگوچی، 8 آزمایش انجام و به منظور جلوگیری از خطای سیستماتیک هر آزمایش تکرار شد. طبق نتایج به دست آمده، میزان شارژ مبرد بیشترین میزان تاثیر را بر اتلاف اکسرژی یخچال فریزر دارد. عامل مهم دوم سرعت فن خنک کننده ی چگالنده است و مقدار ضریب عملکرد کمپرسور کمترین اثر را در بین عوامل مورد آزمایش دارد. شرایط بهینه به صورت 50 گرم شارژ مبرد r600a، ضریب عملکرد 82/1 و سرعت چرخش فن برابر با 1800 به دست آمد. به این ترتیب، میزان شارژ مورد نیاز برای مبرد r600a 66% کمتر از میزان شارژ مورد نیاز برای مبرد r134a می باشد که این امر علاوه بر مزایای اقتصادی، از میزان خطر استفاده از مبرد هیدروکربنی به میزان قابل توجهی می کاهد. علاوه بر این، میزان اتلاف اکسرژی در شرایط بهینه (kw025/0) برابر با 05/45% میزان اتلاف اکسرژی یخچال فریزر مبنا (kw05549/0) می باشد که این امر نشان دهنده ی بهبود چشمگیر چرخه ی عملکردی یخچال فریزر به میزان 95/54% است.

مطالعه آزمایشگاهی و مدل سازی ریاضی جذب واکنشی so2 در یک برج پاششی توسط آب دریا
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده فنی 1392
  شیوا درکه   محمد صادق حاتمی پور

در تحقیق حاضر جداسازیso2 از جریان یک گاز آلوده به روش جذب واکنشی و به کمک آب دریا در دو برج پاششی و پرشده از دو دیدگاه آزمایشگاهی و مدل سازی ریاضی مورد مطالعه و تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. با توجه به خاصیت قلیایی آب دریا و مقرون به صرفه بودن استفاده از آن در مناطق ساحلی، در این پژوهش از آب دریا به عنوان حلال جدا کننده استفاده شده است. نتایج طراحی آزمایش ها به روش تاگوچی برای مطالعه پارامترهای اثرگذار بر بازده جذب در برج پرشده نشان داد که به ترتیب دبی مایع، دمای گاز، دبی گاز و غلظت so2 ورودی در فاز گاز پارامترهای تأثیر گذار بر بازده جذب so2 در برج پرشده هستند، در حالی که ph آب دریا در محدوده ی 5/9-8 تأثیر چندانی بر بازده جذب ندارد. مطالعه آزمایشگاهی اثر تشکیل فیلم مایع بر عملکرد برج پاششی و تطبیق مناسب نتایج آزمایشگاهی با مدل ریاضی از جمله نکات برجسته این پژوهش محسوب می شود. شایان ذکر است که به منظور بررسی اثر نوع پاشنده بر بازده جذب، عملکرد دو پاشنده با ساختار متفاوت از منظر آزمایشگاهی و مدل سازی ریاضی مورد بررسی قرار گرفته است. در نظر نگرفتن تشکیل فیلم مایع در پیش بینی بازده جذب، در برج پاششی با پاشنده نوع 1 به طور متوسط باعث ایجاد 9? خطای نسبی و در برج پاششی با پاشنده نوع 2 باعث ایجاد 23? خطا در پیش بینی بازده جذب می شود. نسبت دبی مایع به گاز، غلطت گاز ورودی و دمای گاز از جمله عواملی هستند که اثر آن ها بر بازده جذب در برج پاششی مورد بررسی قرار گرفته است همچنین توسعه و به کارگیری یک مدل ترمودینامیکی به منظور تعیین حلالیت so2 در آب دریا و استفاده از آن در پیش بینی بازده جذب so2 در تجهیزات مورد بررسی منجر به بهبود دقت نتایج مدل ریاضی شده است. در پایان نیز مقایسه ای بین عملکرد برج پاششی و برج پرشده انجام شده است. نتایج آزمایشگاهی نشان دادند که در شرایط عملیاتی یکسان برای رسیدن به بازده جذب بالاتر از 90? استفاده از برج پرشده نسبت به برج پاششی باعث کاهش 46? در میزان مصرف آب دریا می شود.

مطالعه آزمایشگاهی و مدلسازی ریاضی فرآیند جذب همزمان co2 و so2 در یک راکتور بستر غلیانی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده مهندسی 1391
  محمد علی فخاری   محمد صادق حاتمی پور

روش جذب گاز همراه با واکنش، بعنوان یکی از روشهای اساسی و کاربردی در حذف دی اکسیدکربن و دی اکسیدگوگرد از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این راستا، استفاده از بسترهای فورانی پودر- ذره در جداسازی دی اکسید کربن و دی اکسیدگوگرد از گازهای حاصل از احتراق، یکی از سامانه های واکنشی جدید است که به تازگی مورد توجه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر مطالعه آزمایشگاهی همراه با مدلسازی ریاضی فرآیند جذب همزمان دی اکسیدکربن و دی اکسیدگوگرد توسط محلول هیدروکسیدسدیم در یک راکتور بستر فورانی پودر- ذره مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش مطالعه آزمایشگاهی با استفاده از طراحی آزمایش ها به روش تاگوچی، آزمایش های لازم جهت بررسی تاثیر پارامترهای مختلف عملیاتی از قبیل نسبت مولی جاذب به جذب شونده، غلظت دی اکسیدکربن در جریان گاز ورودی، غلظت دی اکسیدگوگرد در جریان گاز ورودی، دمای گاز ورودی و دبی جریان گاز ورودی بر عملکرد راکتور در بازده حذف دی اکسیدکربن (پاسخ اصلی فرایند) بررسی شده و پس از آن در بخش مدلسازی با استفاده از قوانین بقا و بر مبنای مدل هیدرودینامیکی جریان های لوله ای، یک مدل ریاضی در حالت عملکرد غیرهمدما، جهت بررسی پدیده های انتقال جرم و حرارت و واکنش در راکتور و تاثیر آنها بر بازده حذف سامانه توسعه داده شده است. دقت مدل ارائه شده با مقایسه داده های حاصل از مدل و نتایج آزمایشگا هی بررسی شد. این مقایسه، تطابق قابل قبول مدل با نتایج آزمایشگاهی را نشان می دهد. نتایج آزمایشگاهی نشان می دهد که در این سامانه، بازده جداسازی دی اکسیدکربن در عدم حضور دی اکسیدگوگرد تا حدود 66 % می‎باشد ولی در حضور دی اکسیدگوگرد، بازده متوسط در حذف این گاز در بهترین شرایط عملیاتی از 41% تجاوز نمی‎کند. همچنین مشخص گردید که غلظت دی اکسیدگوگرد، دبی جریان گاز ورودی و غلظت دی اکسیدکربن تاثیر قابل توجهی بر میزان بازده جداسازی دی اکسیدکربن دارند در حالی که نسبت مولی جاذب به جذب شونده و دمای گاز ورودی تاثیر چنذانی بر میزان بازده جداسازی دی اکسیدکربن ندارند. همچنین در این تحقیق با استفاده از داده های آزمایشگاهی بدست آمده معادله سرعت واکنش co2 و so2 با naoh برای سیستم فوق بدست آمد.

آنالیز انرژی و اکسرژی یک خشک کن بستر ثابت بر مبنای نتایج آزمایشگاهی و مدل سازی ریاضی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - پژوهشکده فنی و مهندسی 1392
  فاطمه ثابت سروستانی   امیر رحیمی

در این پژوهش سینتیک خشک شدن انجیر و عملکرد یک خشک کن بستر ثابت در مقیاس آزمایشگاهی جهت خشک کردن انجیر از دو جنبه آزمایشگاهی و تئوری مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. در بخش آزمایشگاهی این مطالعه تاثیر پارامترهای عملیاتی نظیر دما، سرعت و رطوبت هوای ورودی به خشک کن بر روی سینتیک خشک شدن انجیر و ضریب نفوذ موثر آن که براساس حل تحلیلی قانون دوم فیک در مختصات کروی تخمین زده می شود، مورد بررسی قرار گرفت. به علاوه یک مدل سینتیکی مفهومی براساس ماهیت فیزیکی پدیده، برای خشک شدن انجیر توسعه داده شد. این مدل پیشنهادی به صورت تابعی وابسته به شرایط عملیاتی می باشد و می توان از آن بطور مستقیم در مدل سازی ریاضی خشک کن های مستقیم نظیر خشک کن های بستر ثابت استفاده کرد. همچنین تاثیر شرایط عملیاتی ( دما، سرعت و رطوبت هوای ورودی) به صورت آزمایشگاهی بر عملکرد خشک کن بستر ثابت موجود، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. همچنین مدل سازی ریاضی دینامیکی خشک شدن انجیر در یک بستر ثابت ارائه گردید. این مدل شامل معادلات انتقال جرم و حرارت در منطقه خشک کردن می باشد. بدین منظور براساس پدیده فیزیکی رخ داده شده در خشک کن بستر ثابت و با استفاده از قوانین بقای جرم و انرژی، معادلات حاکم با روش های عددی حل گردیدند. نتایج حاصل از مدل یک ابزار مناسب برای مطالعه تغییرات دما و رطوبت هوای خشک کن، دمای مواد خشک شونده و محتوای رطوبت آن برحسب زمان خشک شدن و طول خشک کن فراهم می کند. نتایج پیش-بینی شده با داده های آزمایشگاهی متناظر موردمقایسه قرار گرفت. همانطور که مشاهده شد، نتایج حاصل از مدل، عملکرد خشک کن را در شرایط ناپایا به خوبی پیش بینی می کند. به علاوه تاثیر پارامترهای عملیاتی بر بازده انرژی خشک کن مورد مطالعه قرار گرفت. نهایتا براساس نتایج بدست آمده از مدل سازی ریاضی که پیش تر ذکر گردید، تحلیل انرژی و اکسرژی به صورت میکروسکوپی بر روی سیستم صورت گرفت و اتلاف اکسرژی، بازده انرژی و اکسرژی برای شرایط عملیاتی مختلف ارائه گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که که دمای هوای ورودی به خشک کن بیشترین تاثیر را بر زمان و سرعت خشک شدن انجیر در مقایسه با دیگر شرایط عملیاتی دارد. مقدار بیشینه بازده انرژی و اکسرژی به ترتیب 59% و 30% می باشد. با افزایش دمای هوای خشک کننده بازده انرژی و اکسرژی افزایش می یابد.

مدلسازی ریاضی و مطالعه آزمایشگاهی حذف واکنشی گاز nox در برجهای پاششی و پرشده توسط محلول آمونیاک
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده مهندسی 1392
  پیام حمزه لویی   امیر رحیمی

در تحقیق حاضر جذب واکنشی گاز nox توسط محلول آمونیاک به صورت آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار گرفته و عملکرد سامانه جذب مورد مدلسازی ریاضی قرار گرفته است. مطالعه آزمایشگاهی و مدلسازی انجام شده در دو حالت بهره گیری از سامانه های برج پرشده و برج پاششی مورد توجه بوده و عملکرد این دو نوع سامانه مورد مقایسه قرار گرفته است. بدین منظور و در بخش مطالعه آزمایشگاهی با استفاده از طراحی آزمایش ها به روش تاگوچی، آزمایش های متعددی جهت بررسی تاثیر و اهمیت پارامترهای مختلف عملیاتی شامل غلظت گاز ورودی، غلظت محلول آمونیاک، نسبت مایع به گاز و دمای گاز ورودی بر بازده حذف در ستون پرشده انجام شده است. سپس تاثیر هر یک از پارامترهای ذکر شده بر بازده حذف در هر دو برج پاششی و پرشده بررسی گردید. میزان جداسازی nox از مخلوط گازی با افزایش دبی مایع ورودی، افزایش غلظت محلول آمونیاک بکار رفته به عنوان جاذب و افزایش دمای گاز ورودی افزایش می یابد. علاوه بر این افزایش دبی گاز ورودی و درصد nox موجود در جریان گاز ورودی نیز باعث کاهش بازده حذف می شود. در شرایط آزمایش، بهترین بازده حذف در برج پاششی و در برج پرشده به ترتیب 69% و 78% می باشد. همچنین در این پژوهش ضمن تبیین معادلات بقاء (شامل معادلات بقای جرم، مومنتوم و انرژی) مدل ریاضی فرایند جذب شیمیایی گاز nox توسط محلول آمونیاک در ستون پرشده و همچنین ستون پاششی با در نظر گرفتن تشکیل فیلم مایع روی دیواره برج ارائه شده است. در ادامه نتایج آزمایشگاهی و نتایج حاصل از حل مدل با یکدیگر مقایسه و دقت مدل های ریاضی ارائه شده مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج این تحقیق نشان می دهد تشکیل فیلم مایع در برج های پاششی از دلایل مهم کاهش بازده حذف در این سامانه ها می باشد. همچنین این تحقیق نشان می دهد واکنش گازهای nox با محلول آمونیاک در محدوده غلظت های بکار برده شده آنی نبوده و ضروریست تا سینتیک واکنش در فاز مایع به طور دقیق تر مد نظر قرار گیرد.

مطالعه تجربی و مدل سازی ریاضی جذب واکنشی کربن دی اکسید در یک خشک کن پاششی
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده فنی 1392
  لیلا کاوشی   امیر رحیمی

در این تحقیق فرایند جذب واکنشی کربن دی اکسید توسط جاذب های قلیایی در خشک کن پاششی بصورت تجربی و تئوری مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. بدین منظور از دو خشک کن شامل خشک کن با مقیاس آزمایشگاهی و خشک کن با مقیاس پایلوت استفاده شد. جاذب قلیایی در خشک کن آزمایشگاهی محلول سود و در خشک کن پایلوت دوغاب آهک بوده است. با انجام آزمایش های متعدد مبتنی بر روش طراحی آزمایش ها عملکرد خشک کن ها در مقادیر مختلف از دمای گاز ورودی، غلظت کربن دی اکسید در گاز ورودی، غلظت جاذب در مایع ورودی، دبی مایع، دبی گاز، قطر اولیه قطرات و رطوبت در گاز ورودی مورد بررسی قرار گرفت و شرایط عملیاتی بهینه که منجر به حصول بالاترین مقدار بازده ی حذف گردید تعیین شد. در این خصوص و برای خشک کن آزمایشگاهی در نسبت استوکیومتری جاذب به جذب شونده برابر با 2 و در دمای 150 درجه سانتی گراد بازده حذف بالاتر از 90% بدست آمد. همچنین برای خشک کن پایلوت، افزایش حالت قلیایی دوغاب آهک، با افزایش مقادیر مشخصی از محلول سود، باعث افزایش بازده ی حذف به بیش از 60% شده است. با توجه به نتایج بدست آمده در آزمایش ها، یک معادله ی نیمه تجربی برای سرعت کلی واکنش در هر یک از خشک کن ها به دست آمده است که از آن در مدل سازی ریاضی عملکرد سامانه استفاده شده است. برای تعیین توزیع اندازه ی قطرات پاشش شده توسط نازل دو سیاله مورد استفاده در این تحقیق، عکس برداری از پاشش به همراه پردازش تصویر انجام شده است. همچنین توزیع اندازه ی قطرات توسط مدل نازل دو سیاله موجود در نرم افزار fluent به دست آمده و با نتایج حاصل از پردازش تصویر مقایسه شده است. نتایج دو روش تطابق قابل قبولی با یکدیگر دارند. مدل سازی فرایند جذب واکنشی همراه با خشک شدن به روش دینامیک سیالات محاسباتی و با استفاده از نرم افزار fluent 13 انجام شده است. معادله سرعت واکنش، به صورت یک تابع تعریف شده توسط کاربر (udf) به مدل اضافه شده است. یک نمونه از نتایج مدل شامل سرعت و دمای فاز قطرات و فاز گاز، رطوبت گاز، شدت تبخیر، هیدرودینامیک قطرات و ... برای هر خشک کن ارائه و تحلیل شده است. خطای مدل در پیش بینی بازده ی حذف، دمای خروجی و رطوبت خروجی با استفاده از داده های تجربی برآورد شده است. نتایج این مدل می تواند در طراحی سامانه های جذب واکنشی کربن دی اکسید در خشک کن پاششی مورد استفاده قرار گیرد.

پیش بینی تغییرات چگالی و گرانروی سیالات مخزن در اثر تزریق دی اکسید کربن یا نیتروژن در فرآیند فراز آوری با گاز
thesis وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان 1387
  هادی قزل   محمد صادق حاتمی پور

چکیده ندارد.