شبیه سازی عددی سه بعدی جریان در هیدروسیکلون و بررسی اثر پارامترهای هندسی بر عملکرد هیدروسیکلون

برای طراحی سیستم های آبیاری قطره ای لازم است افت بار ناشی از جریان آب در بخش فیلتراسیون تعیین گردد. داشتن دیدگاهی صحیح از چگونگی رفتار و اجزا مختلف صافی های هیدروسیکلون امکان طراحی دقیق را فراهم می سازد لذا شناخت صحیح از هیدرولیک جریان در این صافی ها منجر به طراحی دقیق ابعاد هیدروسیکلون با توجه به مشخصات جریان و به حداقل رساندن افت بار هیدرولیکی در آنها می گردد. به این منظور در تحقیق حاضر هیدروسیکلون های 20 و 12 و 8 اینچی انتخاب گردید و شبیه سازی عددی بر روی این هیدروسیکلون ها انجام گرفت. نتایج شبیه سازی عددی با مدل فیزیکی و نتایج تجربی اخذ شده از آزمایش هیدروسیکلون های 20 و 12 و 8 اینچی مورد مقایسه و اعتبارسنجی قرار گرفت. سپس به دلیل اندازه کوچکتر و حساسیت بالاتر به تغییرات اقدام به انتخاب هیدروسیکلون 8 اینچ شد و به بررسی اثر تغییر ابعاد هندسی این هیدروسیکلون نظیر قطر داخلی لوله ورودی و خروجی، قطر راس قسمت مخروطی، طول بخش استوانه ای فیلتر، طول قسمت مخروطی بدنه فیلتر و طول قسمت داخلی لوله خروجی بر میزان هد تلفات در هیدروسیکلون و علت ایجاد آن پرداخته شد. پس از انجام بررسی ها نتایج نشان داد با افزایش دبی در یک هیدروسیکلون با ابعاد و هندسه ثابت، افت انرژی افزایش پیدا می کند. در دبی ثابت با افزایش ارتفاع سیلندر فوقانی و قطر داخلی لوله ی ورودی تلفات کاهش می یابد. همچنین در دبی ثابت با افزایش ارتفاع مخروط ناقص تحتانی، افزایش قطر راس قسمت مخروطی و کاهش طول بخش داخلی لوله خروجی هد تلفات کاهش جزئی می یابد.