مدل سازی، شبیه سازی دینامیک سیال محاسباتی (cfd) و بهینه سازی فرآیند خشک کردن تحت تاثیر الکتروهیدرودینامیک

پایان نامه
  • وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی
  • نویسنده احسان زمانی
  • استاد راهنما ارجمند مهربانی
  • تعداد صفحات: ۱۵ صفحه ی اول
  • سال انتشار 1393
چکیده

تقویت انتقال جرم سبب افزایش بازده و صرفه جویی در زمان فرآیندهای شامل انتقال جرم می شود. از طرفی این افزایش انتقال جرم می تواند به صورت فعال یا غیر فعال صورت پذیرد. در روش فعال نیروهای خارجی مانند نیروهای الکتریکی و مغناطیسی سبب افزایش شدت انتقال جرم می شوند. در روش های غیر فعال تغییر در هندسه مجموعه همانند شیار دار کردن سطوح سبب افزایش شدت انتقال می شود. روش الکتروهیدرودینامیک به عنوان یک روش فعال می باشد که ضمن صرف انرژی کمتر نسبت به روش های سنتی خشک کردن خطری برای محیط زیست نیز ایجاد نمی کند. این روش به فرایند کوپل کردن میدان الکتریکی با میدان سیال در محیط سیال دی الکتریک با اعمال یک نیروی حجمی اضافه از طرف میدان اعمال شده به سیال تلقی می گردد. در این روش هر دو میدان ولتاژ بالا و جریان پایین مستقیم و غیر مستقیم می تواند بر سیال دی الکتریک جاری بین الکترودهای مثبت و منفی اعمال گردد. پژوهش ها نشان دهنده افزایش 200 تا500 درصدی افزایش شدت انتقال جرم در صورت استفاده از الکتروهیدرودینامیک می باشد. در پژوهش حاضر معادلات حاکم بر فرآیند خشک کردن تحت تاثیر الکتروهیدرودینامیک استخراج شد. پس از استخراج معادلات حاکم با توجه به شرایط هندسه موجود در پژوهش حاضر شرایط مرزی مناسب انتخاب شد. با حل معادلات حاکم و تایید صحت آن پس از مقایسه با داده های تجربی تحلیل حساسیت مدل با تغییر پارامترهای تاثیر گذار بر متغیر وابسته مدل همانند میزان ولتاژ اعمالی، دمای هوای اطراف، سرعت هوای ورودی ، فاصله الکترود از سطح و زمان انجام گردید. با انجام تحلیل حساسیت و مشاهده نحوه تاثیرگذاری متغیرهای مختلف بهینه سازی مدل استخراج شده تحت شرایط عملیاتی پژوهش حاضر انجام گردید. نتایج حاصل از شبیه سازی نشان داد که افزایش ولتاژ اعمالی سبب کاهش زمان رسیدن جسم به رطوبت تعادلی خواهد شد. به طوریکه با فاصله 10 میلیمتری الکترود از سطح و بدون جریان هوا ورودی و همچنین دمای 60 درجه سیلسیوس ولتاژ 8000 ولت به عنوان بیشترین ولتاژ اعمالی رطوبت جسم را پس از 520 دقیقه به تعادل با رطوبت هوای اطراف می رساند. در یک ولتاژ ثابت، سرعت و دمای مشخص هوا کاهش فاصله الکترود از سطح سبب کاهش زمان ایجاد رطوبت تعادلی گردید. کاهش فاصله الکترود از سطح از 10 به 7 میلیمتر به صورت میانگین سبب کاهش 2/7 برابری زمان رسیدن به رطوبت تعادلی شد. سرعت هوای ورودی تنها در حالت توسعه یافته سبب ایجاد کاهش زمان خشک شدن گردید. برآیند سرعت توسعه نیافته با میدان الکتریکی از بین بردن باد کرونا بود. حداکثر سرعت هوای ورودی تا 2 متر بر ثانیه در ولتاژهای مختلف سبب افزایش سرعت برآیند گردید و در سرعت های بالاتر با کاهش سرعت کرونا تاثیرات منفی نشان داد. افزایش دمای هوا نیز سبب افزایش شدت تبخیر از سطح و کاهش زمان رسیدن به رطوبت تعادلی گردید. افزایش دما از 30 به 40 و سپس 50 درجه سیلسیوس تاثیر آشکاری بر کاهش زمان خشک شدن جسم نشان داد ولی افزایش دما به بیش از 50 درجه سیلسیوس تغییر محسوسی در کاهش زمان خشک شدن نداشت.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

شبیه سازی دینامیک محاسباتی سیال در محفظه ی جداکننده ی فرآیند استخراج حلالی مس

میکسر ستلرها در صنعت برای انجام فرآیند استخراج حلالی استفاده می شوند. هدف این پروژه شبیه سازی جریان سیال و بهینه سازی شرایط عملیاتی ستلر در فرآیند استخراج حلالی مس است. طراحی و مش بندی ستلر در نرم افزار گمبیت انجام شد، سپس مش بندی به منظور شبیه سازی وارد نرم افزار انسیس فلوئنت شد. ابتدا داده های تجربی با داده های شبیه سازی صحت سنجی شدند. تأثیر سرعت ورودی سیال بر جدایش فازی بررسی شد. تأثیر هندسه...

متن کامل

مدل سازی و شبیه سازی دینامیک سیال (cfd) یک مبدل حرارتی تحت تاثیر الکتروهیدرودینامیک در جهت تقویت انتقال گرما

تقویت انتقال گرما نقش مهمی در جلوگیری از اتلاف انرژی و حفاظت از محیط زیست دارد. از طرف دیگر ظرفیت انتقال گرمای مبدل های گرمایی می تواند توسط روش های تقویت انتقال گرما بهبود یابد. به طور کلی این روش ها به دو دسته فعال و غیر فعال تقسیم می شوند. روش های فعال نیازمند نیروهای خارجی مانند نیروی الکتریکی ، نیروی صوت و یا لرزش سطح هستند. روش های غیر فعال نیازمند افزودنی های سیال و یا هندسه خاص می باشند...

15 صفحه اول

بهینه سازی فرآیند آبگیری اسمزی و مدل سازی سینتیک انتقال جرم طی خشک ‏کردن با هوای‏ داغ گوشت شترمرغ

گوشت شتر‏مرغ دارای مزیت‏های بسیاری نسبت به گوشت دام‏های دیگر می‏باشد، به طوری که به عنوان گوشت قرن بیست و یکم معرفی شده است. فرآیند آبگیری اسمزی یک فرآیند انتقال جرم چند مولفه‏ای است، به گونه‏ای که همزمان با خروج آب از ماده‏غذایی، عوامل اسمزی به درون بافت نفوذ می‏کنند که مقدار آن در مقایسه با آب خروجی اندک می‏باشد. از آنجایی که مواد غذایی در طی مدت نگهداری به علت فعالیت آبی بالا دچار تغییرات شی...

متن کامل

بهینه سازی مدل پاندول ترامل جهت شبیه سازی تلاطم سیال در مخزن خودروهای حامل سوخت

در این مقاله مدل مکانیکی پاندول ترامل جهت شبیه­سازی تلاطم سیال در مخزن خودروهای حامل سوخت معرفی می­شود. سپس گشتاور واژگونش ناشی از این مدل مکانیکی با نتایج بدست آمده از تحلیل عددی در پرشدگی­های 60%، 70%، 80% و %90 مقایسه شده و روابط پاندول ترامل تصحیح و ضرایب آن بهینه می­شود. سپس الگوریتمی جهت بهینه­سازی سطح مقطع تانکر بیضوی بر مبنای کمینه کردن همزمان دو تابع گشتاور واژگونش و ارتفاع مرکز جرم سی...

متن کامل

شبیه سازی عملکرد فرآیند جداسازی در تیکنر باطله مجتمع مس سرچشمه به کمک دینامیک سیالات محاسباتی

تیکنرها از واحدهای کلیدی در فرآیندهای عملیاتی هیدرومتالوژی هستند و برای جداسازی جامد از مایع استفاده می­شوند. در این تحقیق تیکنر باطله مجتمع مس سرچشمه توسط مدل ترکیبی دینامیک سیالات محاسباتی و موزانه جمعیتی، مدل­سازی شد. از مدل دوفازی اولرین- اولرین به همراه مدل تلاطم k-ε در حالت پایدار استفاده شد. در مدل موازنه جمعیتی 15 دسته از اندازه ذرات در نظر گرفته شد. از کرل لئو برای بهم چسبیدگی/شکست ذرا...

متن کامل

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 صنعتی اصفهان - دانشکده مهندسی شیمی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023