شبیه سازی دینامیکی و بررسی هیدرودینامیکی راکتورهای سه فازی گاز-جامد-مایع به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

بستر سیال سه فازی جامد ، مایع ، گاز در سال های اخیر ظهور کرده و رشد چشمگیری داشته به طوریکه یکی از پرکاربردترین تجهیزات در عملیات های سه فازی می باشد.اکثر این نوع تجهیزات در صنایع شیمیایی ، پالایش،پتروشیمی ، فرایند های پتروشیمی ، دارویی و صنایع غذایی مورد استفاده قرار می گیرند در بستر سیال سه فازی ،فاز مایع و گاز را از میان مواد جامد کروی شکل با یک سرعت مطلوب عبور می دهند تا زمانیکه ذرات جامد به صورت معلق درآیند.ذرات جامد در بستر سیال به وسیله یک سطح متخلخل(توزیع کننده صفحه ای فاز گاز) پشتیبانی می شوند. همچنین سرعت جریان گاز در حال عبور از توزیع کننده موجب انتقال مومنتوم به دیگرفازها ازجمله جامد می شود در این پایان نامه به کمک دینامیک سیالات محاسباتی (cfd)به بررسی هیدرودینامیکی یک سیستم بستر سیال سه فازی پرداخته شده است.این مطالعه شامل بررسی اثر پارامترهایی نظیر سرعت فاز گاز،شرایط فیزیکی جزء سوم(فلز جامد) بر ماندگی فازهای جامد و گاز ،بررسی پروفایل سرعت های همه فازها، فشار استاتیکی قطره فشار جزعی قطره روی دیواره و جریان های انرژی می باشد. یک ستون بستر سیال سه فازی که به ارتفاع 1متر و قطر 20سانتیمتر که حاوی فاز مایع می باشد به طوریکه فاز جامد با جزء حجمی های متفاوت درون فاز مایع پخش شده و فاز گاز با سرعت های مختلف از درون یک پخش کننده فاز گاز(اسپارژر) به قطر 2 سانتیمتر وارد ستون می شود.نتایج حاکی از این می باشند که با افزایش سرعت فاز گاز از 02/0تا 08/0متر بر ثانیه ،میزان ماندگی فاز جامد کاهش پیدا می کند و ماندگی فاز گاز با افزایش همراه است. همچنین بررسی شعاعی ماندگی فازها حاکی از آن است که میزان ماندگی در مرکز ستون بیشتر از دیواره ها می باشد که این تغییر در ماندگی فاز گاز بیشتر است.سرعت شعاعی در ستون های باقطر کوچکتر بیشتر از ستون های با قطر بزرگتر است.