بررسی هیدرودینامیک سانتریفیوژ گازی با استفاده از تحلیل CFD

با توجه به کاربرد سانتریفیوژها برای حذف آلاینده‌های گازی، دانش و شناخت دقیقی از رفتار جریان درون یک سانتریفیوژ، اهمیت و ضرورت زیادی برای طراحی و بهینه ‌سازی عملکرد آن دارد. در این پژوهش، هیدرودینامیک و انتقال گرمای سانتریفیوژ گازی در حالت ناپایا، سه بعدی و با فرض تراکم‌پذیری سیال با استفاده از روش CFD شبیه ‌سازی شده است. با توجه به چرخش دیواره خارجی سانتریفیوژ با سرعت بالا، دیدگاه چند قاب مرجع چرخان (MRF) با به‌ کارگیری مدل درهمی RNGk-e و RSM در مدل محاسباتی استفاده شده است. نتیجه‌های به دست آمده از مدل محاسباتی شامل توزیع فشار، سرعت، دما و الگوی جریانی حرکت سیال در سانتریفیوژ گازی می ‌باشد. مقایسه نتیجه ‌های به دست آمده از شبیه‌سازی CFD با استفاده از دو مدل اغتشاش RNG k-e و RSM نشان می‌دهد که اختلاف ناچیزی بین سرعت و فشار شعاعی سیال وجود دارد بنابراین با توجه به هزینه محاسباتی بالای مدل درهمی RSM، مدل درهمی RNG k-e برای بررسی ویژگی ‌های جریان درهم در سانتریفیوژ گازی مناسب می باشد. نتیجه ‌های به دست آمده از مدل محاسباتی نشان می ‌دهد که چرخش سیال در سانتریفیوژ، جریان خوراک ورودی و همچنین وجود مجراهای خروج جریان از بالا و پایین، ساختار جریان و حرکت محوری سیال در سانتریفیوژ گازی را به شدت تحت تأثیر قرار می ‌دهند.