شبیه سازی جداکننده مافوق صوت برای سیالات تک فاز، دوفاز و چندفاز

پایان نامه
چکیده

جداکننده های مافوق صوت دارای کاربردهای گسترده ای در فرآورش گاز طبیعی و جداسازی انواع ناخالصی ها از آن می باشند. مطالعات صورت گرفته تا کنون پیرامون جداکننده مافوق صوت عمدتا برای سیالات تک جزئی و تک فاز، بدون در نظر گرفتن میعان اجزا در نازل همگرا- واگرا بوده است. در پژوهش حاضر مدلسازی و شبیه سازی جداکننده مافوق صوت در حالت های چندفازی و چند جزئی از طریق دو روش مختلف صورت می گیرد. در روش اول از معادلات هسته زایی و رشد قطرات برای پیش بینی نرخ میعان اجزا استفاده می گردد. بر خلاف مطالعات قبلی که معادلات موجود برای رشد قطرات عمدتا برای حالت تک جزئی ارائه شده است، در این پژوهش ابتدا به ارائه روشی برای این منظور بر اساس مبانی انتقال جرم که قابل استفاده برای حالت های تک جزئی و چند جزئی است، اقدام شده است. پس از بررسی صحت مدلسازی صورت گرفته با استفاده از داده های تجربی وام گرفته شده از مراجع در حالت های مختلف، شبیه سازی جداکننده مافوق صوت برای جداسازی بخار آب و سولفید هیدروژن از گاز طبیعی انجام می پذیرد. در روش دوم نسبت به پیش بینی نرخ میعان اجزا از طریق ترکیب معادلات کلی جریان با محاسبات تعادلی برای حالت چند جزئی و چند فازی اقدام می شود. سپس شبیه سازی جداکننده مافوق صوت برای تنظیم نقطه شبنم آب و هیدروکربن برای دو مطالعه موردی واقعی انجام می گردد. در نهایت میزان تاثیر پارامترهای مختلف از جمله دما و فشار اولیه و همچنین شکل هندسی نازل، بر بازده و عملکرد جداکننده های مافوق صوت به تفصیل مورد بررسی قرار می گیرد. نتایج حاصل از این پژوهش حاکی از آن است که جداکننده مافوق صوت قادر به حذف ناخالصی های موجود در گاز طبیعی تا میزان مجاز آن ها می باشد. همچنین با تنظیم محل مناسب برای جمع آوری مایعات ایجاد شده درجداکننده، می توان نسبت به کنترل نقطه شبنم آب و هیدروکربن تا حصول خروجی مورد نظر اقدام نمود. پارامترهای عملیاتی گاز ورودی از جمله دمای اولیه، فشار اولیه و همچنین زاویه بخش همگرا و واگرای نازل، تاثیر فراوانی بر بازده فرآیند، منطقه هسته زایی، محل جمع آوری مایع و عملکرد جداکننده دارند که با طراحی و تنظیم مناسب این پارامترها می توان فرآیند جداسازی از طریق جداکننده مافوق صوت را با بیشترین بازده و کمترین هزینه ممکن انجام داد.

منابع مشابه

مدل سازی و شبیه سازی جریان غیرآیزنتروپیک و سناریوهای مختلف برای بازیابی فشار در جداکننده های مافوق صوت

جهت تنظیم نقطه شبنم آب وهیدروکربن درگازهای طبیعی وهمچنین به منظورجداسازی ترکیبات سنگین هیدروکربنی ازگازهای طبیعی، از فرآیندهای مختلفی مانند سردسازی، غشایی و استفاده می گردد. از سال 2003 میلادی تکنولوژی جدیدی با طراحی هوشمندانه ای به نام جداکننده هایم افوق صوت پا به عرصه صنعت گذاشت. برخی از مزیت های سیستم مذکور شامل اندازه بسیار کوچک ، هزینه های پائین تعمیر و نگهداری، نادشتن قطعات متحرک، ساعات س...

15 صفحه اول

شبیه سازی عددی جریان تقارن محوری،لزج و مافوق صوت با استفاده از معادلات ناویر-استوکس سهموی شده(PNS)

در این مقاله،شبیه سازی عددی جریان تقارن محوری،دائم،لزج و مافوق صوت،بااستفاده از معادلات ناویر-استوکس سهموی شده(PNS) ارائه شده است. معادلات PNS ، با استفاده از حالت دائم معادلات کامل ناویر-استوکس(FNS) و صرفنظر نمودن از مولفه های لزجت و شار حرارتی در جهت جریان،در مختصات عمومی منحنی الخط بیان میشوند.با استفاده از تقریب لایه صوتی زیرلایه ای و ویگنرون،پیشروی پایدار حل عددی معادلاتPNS،در ناحیه زیرصو...

متن کامل

بررسی مشخصات آیرودینامیکی موشک‌های بالک خمیده‌ی مافوق صوت با استفاده از شبیه سازی عددی و آزمایش تونل باد

-

متن کامل

شبیه سازی عددی جریان تقارن محوری ،دائم،لزج و مافوق صوت با استفاده از معادلات ناویر-استوکس سهموی شده (PNS)

متن کامل

شبیه سازی عددی جت اجکتور مادون صوت

یکی از ساده‌ترین وسایلی که برای مکش و پمپ کردن سیال بکار می‌روند جت اجکتورها هستند. در این تحقیق با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی به شبیه سازی عددی جت اجکتور مادون صوت هوا-هوا پرداخته شده است. معادلات ناویراستوکس، پیوستگی و انرژی با شرایط مرزی بدون لغزش در دیواره حاکم می‌باشند. شبیه سازی عددی به صورت سه بعدی صورت گرفته و جریان پایا، لزج و مغشوش فرض شده است. به منظور شبیه سازی اغتشاشات از م...

متن کامل

شبیه سازی عددی فرایند فرزکاری به کمک نواسانات مافوق صوت

امروزه و با پیشرفت علم مواد و با تولید مواد با خواص ویژه و جدید از قبیل سوپرآلیاژها، کامپوزیت ها و سرامیک های مورد کاربرد در صنایع پیشرفته استفاده از روش های سنتی فرزکاری برای تولید این قطعات امکان پذیر نمی باشد، زیرا در هنگام فرزکاری سنتی این مواد تنش بالای اعمالی به ابزار، تولید دماهای برشی بالا و در نتیجه فرسایش سریع ابزار رخ می دهد، بنابراین نیاز به روشهای نوینی است که بتوان این محدودیت های...

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه فردوسی مشهد - دانشکده مهندسی

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023